在 C++ 中，在 STL 容器中存储具有重载“运算符&”的类对象是否合法？

Question

根据 C++03 标准 (23.1/3)，只有 copy-constructible 类对象可以存储在 STL 容器中。 可复制构造在 20.1.3 中进行了描述，并要求“&”产生对象的地址。

现在假设我有这个类：

class Class {
public:
   Class* operator&()
   {
       //do some logging
       return this;
   }
   const Class* operator&() const
   {
       //do some logging
       return this;
   }
   //whatever else - assume it doesn't violate requierements
};

这个类对象可以合法存储在 STL 容器中吗？

Answer 1

是的。在 C++03 中，& 的 CopyConstructible 要求，给定类型为 T 的值 t 和类型为 const T 的 u，是：

• &t 具有T* 类型，并给出t 的地址，并且
• &u 的类型为const T*，并给出u 的地址。

您的重载运算符具有这种行为；因此，假设该类满足其他 CopyConstructible 和 Assignable 要求，则此类型的值可以存储在任何 C++03 容器中。

C++11 放宽了这些要求，要求类型只能在具有此类要求的容器或操作中移动或复制，并删除了 & 必须执行的相当奇怪的规范；所以你的类仍然很好，再次假设它满足你使用的特定容器和操作集的所有其他要求。

Answer 2

虽然在 C++03 中我们只有可以复制构造/复制分配对象，但我们获得了两个额外的、迄今为止更强大的工具来构造对象和一个额外的工具来分配对象： move 构造和 assignment 和 emplace 构造（基于完美转发）。

多亏了这一点，该标准为容器方式的value_type 提供了更多的要求余地。例如，您可以将只能移动的unique_ptrs 存储在std::vector 中，只要您不使用任何需要CopyConstructible、CopyInsertable 的操作 或 CopyAssignable（例如将一个容器分配给另一个）。

这个类对象可以合法存储在 STL 容器中吗？

是，没有要求可以用在某个value_type实例化的容器中，甚至提到address-of以任何方式操作。

§17.6.3.1 [utility.arg.requirements]

C++ 标准库中的模板定义引用了各种命名需求，其详细信息在表 17-24 中列出。

（表 17 和 18 是可比要求）

Table 19 — DefaultConstructible requirements [defaultconstructible]
Expression               Post-condition
T t;                     object t is default-initialized
T u{};                   object u is value-initialized
T()                      a temporary object of type T is value-initialized
T{}

Table 20 — MoveConstructible requirements [moveconstructible]
Expression               Post-condition
T u = rv;                u is equivalent to the value of rv before the construction
T(rv)                    T(rv) is equivalent to the value of rv before the construction
rv’s state is unspecified

Table 21 — CopyConstructible requirements (in addition to MoveConstructible) [copyconstructible]
Expression               Post-condition
T u = v;                 the value of v is unchanged and is equivalent to u
T(v)                     the value of v is unchanged and is equivalent to T(v)

Table 22 — MoveAssignable requirements [moveassignable]
Expression    Return type    Return value    Post-condition
t = rv        T&             t               t is equivalent to the value of
                                             rv before the assignment
rv’s state is unspecified.

Table 23 — CopyAssignable requirements(in addition to MoveAssignable) [copyassignable]
Expression    Return type    Return value    Post-condition
t = v         T&             t               t is equivalent to v, the value of
                                             v is unchanged

Table 24 — Destructible requirements [destructible]
Expression               Post-condition
u.~T()                   All resources owned by u are reclaimed, no exception is propagated.

然后我们自己也得到了容器需求。这些基于它们的分配器类型：

§23.2.1 [container.requirements.general] p13

除数组外，本条款和 (21.4) 中定义的所有容器都满足分配器感知容器的附加要求，如表 99 中所述。 给定一个容器类型 X，其 allocator_type 与 A 相同，value_type 与 T 并给定一个 A 类型的左值 m，一个 T* 类型的指针 p ，一个 T 类型的表达式 v，以及一个 @987654339 类型的右值 rv @，定义了以下术语。 （如果 X 不能识别分配器，则下面的术语定义为好像 A 是 std::allocator<T>。） p>

• T is CopyInsertable into X 表示以下表达式是格式正确的： allocator_traits<A>::construct(m, p, v);

• T 是 MoveInsertable into X 表示以下表达式格式正确： allocator_traits<A>::construct(m, p, rv);

• T 是 EmplaceConstructible 到 X 从 args，为零或多个参数args，表示以下表达式格式正确： allocator_traits<A>::construct(m, p, args);

序列容器表的摘录（其中p 是有效的常量迭代器，t 是T 类型的左值）：

a.insert(p,t)
要求： T 应可复制插入到 X。对于 vector 和 deque，T 也应是 CopyAssignable。
效果：在 p 之前插入 t 的副本。

如果您从不使用特定的 insert 变体（以及其他需要 CopyInsertible 的成员），则您的类型不需要是 CopyInsertable。就这么简单。所有其他成员也是如此。 必须满足的唯一要求是 Destructible 要求（合乎逻辑，不是吗？）。