为什么 `vector<bool> v; for(auto&& e:v){e=false}` 编译（即元素的值可以修改）而vector<bool>的ref是prvalue？

Question

为什么下面的代码可以编译（即元素的值可以修改）而vector<bool> 的引用是prvalue？如果能在这个问题上得到一些帮助，我将不胜感激。

下面是相关代码：

#include <vector>
#include <iostream>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10,true);
    for (auto&& e : v)
    {
        std::cout << e << std::endl;
        e = false;  //I wonder why this expression works whereas the ref of vector<bool> is a prvalue?
    }    

    for (auto&& e : v)
    {
        std::cout << e << std::endl;  
    }    
}

Answer 1

vector<bool> 很特别。与其他类型的向量不同，它不存储实际的bools（这需要每个bool 使用1 个字节）。相反，它将它们作为位打包存储在一个整数数组中（每个值 1 位；例如，它可能将一个 unsigned char 数组和 8 个 bools 作为位打包到一个 unsigned char 中）。

因为vector<bool> 中没有实际的bools，所以您无法形成对它们的引用。所以通常会产生引用的操作（例如取消引用迭代器）不能这样做。

一些专家告诉我vector<bool> 的参考是prvalue。虽然我完全不明白。但作为他们对 SO 的高额奖金，我相信他们是对的。

他们的意思是取消引用 vector<bool> 迭代器会返回 prvalue（这只是意味着它按值而不是按引用返回）。

“vector<bool> 的引用” 他们可能指的是vector<bool>::reference 和vector<bool>::const_reference，它们指的是在取消引用@987654338 的迭代器（分别为正则和常量）时获得的类型@。通常，对于vector<T> (T != bool)，它们将分别等于T & 和const T &，但对于vector<bool>，const_reference 是bool 和reference 是某个类。

vector<bool>::reference 类具有一些重载运算符，使其像 引用一样工作。特别是，它重载了operator=，因此您可以将bools 分配给它。 （它将向量的单个特定位设置为1。）

至于为什么for (auto&& e : v) 有效...auto && 是一个转发参考。我不打算解释转发引用是如何工作的（查一下！），但你的循环相当于for (std::vector<bool>::reference &&e : v)（如果它不是bool 的向量，它会变成for (ElementType &e : v)）。

当您执行e = false; 时，您会调用std::vector<bool>::reference 的重载operator=。