C++ 具名要求-全库范围的概念

2024-01-08 03:28

本文主要是介绍C++ 具名要求-全库范围的概念,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

此页面中列出的具名要求,是 C++ 标准的规范性文本中使用的具名要求,用于定义标准库的期待。

某些具名要求在 C++20 中正在以概念语言特性进行形式化。在那之前,确保以满足这些要求的模板实参实例化标准库模板是程序员的重担。若不这么做,则可能导致非常复杂的编译器诊断。

全库范围的概念

operator== 是一种等价关系

C++ 具名要求: EqualityComparable

类型必须能使用 == 运算符且结果应当具有标准语义。

要求

以下情况下,类型 T 满足可相等比较 (EqualityComparable)

给定

  • Tconst T 类型的表达式 abc

下列表达式必须合法且拥有其指定的效果

表达式返回类型要求
a == b可隐式转换为 bool建立一种等价关系,即满足下列性质:
  • 对于 a 的所有值,a == a 产生 true;
  • 若 a == b,则 b == a;
  • 若 a == b 且 b == c,则 a == c。

注解

为满足此要求,没有内建比较运算符的类型必须提供用户定义的 operator==。

对于既可相等比较 (EqualityComparable)可小于比较 (LessThanComparable) 的类型, C++ 标准库对相等(即表达式 a == b 的值)和等价(即表达式 !(a < b) && !(b < a) 的值)间做出区别。

operator< 是一种严格弱序关系

C++ 具名要求: LessThanComparable

类型必须能使用 < 运算符且结果应当具有标准语义。

要求

以下情况下,类型 T 满足LessThanComparable:

给定

  • Tconst T 类型的表达式 abc

下列表达式必须合法并拥有其指定的效果

表达式返回值要求
a < b可隐式转换为 bool建立严格弱序关系,即具有下列属性:
  • 对于所有 a,!(a < a)
  • 若 a < b 则 !(b < a)
  • 若 a < b 且 b < c 则 a < c
  • 定义 equiv(a, b) 为 !(a < b) && !(b < a),若 equiv(a, b) 且 equiv(b, c),则 equiv(a, c)

注解

为满足此要求,没有内建比较运算符的类型必须提供用户定义的 operator<。

对于既可相等比较 (EqualityComparable) 又可小于比较 (LessThanComparable) 的类型,C++ 标准库在相等(即表达式 a == b 的值)和等价(即表达式 !(a < b) && !(b < a) 的值)间做出区别。

支持空值的指针式类型

C++ 具名要求: NullablePointer (C++11 起)

指定该类型是能与 std::nullptr_t 对象进行比较的指针式类型。

要求

类型必须满足所有下列要求:

  • 可相等比较 (EqualityComparable)
  • 可默认构造 (DefaultConstructible)
  • 可复制构造 (CopyConstructible)
  • 可复制赋值 (CopyAssignable)
  • 可析构 (Destructible)

此外,此类型的一个值初始化的对象必须产生该类型的空值(null)。空值必须仅与自身等价。该类型的默认初始化可拥有不确定值。

此类型必须可按语境转换成 bool。若其值等价于其空值则此转换的效果为 false,否则为 true。

此类型进行的操作均不可抛异常。

此类型必须满足下列额外的表达式,给定该类型的两个值 pq,以及 np 是 std::nullptr_t 类型的值(可有 const 限定):

表达式效果
Type p(np);

Type p = np;

之后 p 等价于 nullptr。
Type(np)等价于 nullptr 的临时对象。
p = np必须返回 Type&,而且之后 p 等价于 nullptr。
p != q必须返回能按语境转换成 bool 的值。效果为 !(p == q)
p == np

np == p

必须返回能按语境转换成 bool 的值。效果为 (p == Type())
p != np

np != p

必须返回能按语境转换成 bool 的值。效果为 !(p == np)

注解

注意,对可空指针 (NullablePointer) 类型不要求解引用(operator*operator->)。满足这些要求的最小化类型是

class handle
{int id;
public:handle(std::nullptr_t = nullptr) : id(0) { }explicit operator bool(){return id != 0;}friend bool operator ==(handle l, handle r){return l.id == r.id;}friend bool operator !=(handle l, handle r){return !(l == r);}
};

标准库

下列类型必须满足可空指针 (NullablePointer)

  • 每个分配器 (Allocator) 类型 X 的成员类型 X::pointerX::const_pointerX::void_pointerX::const_void_pointer
  • std::unique_ptr 的成员类型 X::pointer
  • 类型 std::exception_ptr

调用示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <iomanip>
#include <complex>
#include <tuple>
#include <typeinfo>struct Cell
{int x;int y;Cell() = default;Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}//类型必须能使用 == 运算符且结果应当具有标准语义。bool operator ==(const Cell &cell) const{return x == cell.x && y == cell.y;}bool operator !=(const Cell &cell) const{// return x != cell.x && y != cell.y;return !(*this == cell);}//类型必须能使用 < 运算符且结果应当具有标准语义。bool operator <(const Cell &cell) const{if (x < cell.x){return true;}return y < cell.y;}
};class handle
{int id;
public:handle(std::nullptr_t = nullptr) : id(0) { }explicit operator bool(){return id != 0;}friend bool operator ==(handle l, handle r){return l.id == r.id;}friend bool operator !=(handle l, handle r){return !(l == r);}
};std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";return os;
}int main()
{std::cout << std::boolalpha;Cell cell1 = {101, 102};Cell cell2 = {101, 102};Cell cell3 = {201, 202};std::cout << cell1 << " == " << cell2 << "  :   "<< (cell1 == cell2) << std::endl;std::cout << cell1 << " != " << cell2 << "  :   "<< (cell1 != cell2) << std::endl;std::cout << cell1 << " == " << cell3 << "  :   "<< (cell1 == cell3) << std::endl;std::cout << cell1 << " != " << cell3 << "  :   "<< (cell1 != cell3) << std::endl;std::cout << cell1 << " <  " << cell2 << "  :   "<< (cell1 < cell2) << std::endl;std::cout << "!(" << cell1 << " <  " << cell2 << ")  :   "<< !(cell1 < cell2) << std::endl;std::cout << cell1 << " < " << cell3 << "  :   "<< (cell1 < cell3) << std::endl;std::cout << "!(" << cell1 << " < " << cell3 << ")  :   "<< !(cell1 < cell3) << std::endl;return 0;
}

输出

{101,102} == {101,102}  :   true
{101,102} != {101,102}  :   false
{101,102} == {201,202}  :   false
{101,102} != {201,202}  :   true
{101,102} <  {101,102}  :   false
!({101,102} <  {101,102})  :   true
{101,102} < {201,202}  :   true
!({101,102} < {201,202})  :   false

这篇关于C++ 具名要求-全库范围的概念的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/582183

相关文章

C++ STL-string类底层实现过程

《C++STL-string类底层实现过程》本文实现了一个简易的string类,涵盖动态数组存储、深拷贝机制、迭代器支持、容量调整、字符串修改、运算符重载等功能,模拟标准string核心特性,重点强... 目录实现框架一、默认成员函数1.默认构造函数2.构造函数3.拷贝构造函数(重点)4.赋值运算符重载函数

C++ vector越界问题的完整解决方案

《C++vector越界问题的完整解决方案》在C++开发中,std::vector作为最常用的动态数组容器,其便捷性与性能优势使其成为处理可变长度数据的首选,然而,数组越界访问始终是威胁程序稳定性的... 目录引言一、vector越界的底层原理与危害1.1 越界访问的本质原因1.2 越界访问的实际危害二、基

一文带你迅速搞懂路由器/交换机/光猫三者概念区别

《一文带你迅速搞懂路由器/交换机/光猫三者概念区别》讨论网络设备时,常提及路由器、交换机及光猫等词汇,日常生活、工作中,这些设备至关重要,居家上网、企业内部沟通乃至互联网冲浪皆无法脱离其影响力,本文将... 当谈论网络设备时,我们常常会听到路由器、交换机和光猫这几个名词。它们是构建现代网络基础设施的关键组成

基于Python实现数字限制在指定范围内的五种方式

《基于Python实现数字限制在指定范围内的五种方式》在编程中,数字范围限制是常见需求,无论是游戏开发中的角色属性值、金融计算中的利率调整,还是传感器数据处理中的异常值过滤,都需要将数字控制在合理范围... 目录引言一、基础条件判断法二、数学运算巧解法三、装饰器模式法四、自定义类封装法五、NumPy数组处理

c++日志库log4cplus快速入门小结

《c++日志库log4cplus快速入门小结》文章浏览阅读1.1w次,点赞9次,收藏44次。本文介绍Log4cplus,一种适用于C++的线程安全日志记录API,提供灵活的日志管理和配置控制。文章涵盖... 目录简介日志等级配置文件使用关于初始化使用示例总结参考资料简介log4j 用于Java,log4c

C++归并排序代码实现示例代码

《C++归并排序代码实现示例代码》归并排序将待排序数组分成两个子数组,分别对这两个子数组进行排序,然后将排序好的子数组合并,得到排序后的数组,:本文主要介绍C++归并排序代码实现的相关资料,需要的... 目录1 算法核心思想2 代码实现3 算法时间复杂度1 算法核心思想归并排序是一种高效的排序方式,需要用

C++11范围for初始化列表auto decltype详解

《C++11范围for初始化列表autodecltype详解》C++11引入auto类型推导、decltype类型推断、统一列表初始化、范围for循环及智能指针,提升代码简洁性、类型安全与资源管理效... 目录C++11新特性1. 自动类型推导auto1.1 基本语法2. decltype3. 列表初始化3

C++11右值引用与Lambda表达式的使用

《C++11右值引用与Lambda表达式的使用》C++11引入右值引用,实现移动语义提升性能,支持资源转移与完美转发;同时引入Lambda表达式,简化匿名函数定义,通过捕获列表和参数列表灵活处理变量... 目录C++11新特性右值引用和移动语义左值 / 右值常见的左值和右值移动语义移动构造函数移动复制运算符

C++中detach的作用、使用场景及注意事项

《C++中detach的作用、使用场景及注意事项》关于C++中的detach,它主要涉及多线程编程中的线程管理,理解detach的作用、使用场景以及注意事项,对于写出高效、安全的多线程程序至关重要,下... 目录一、什么是join()?它的作用是什么?类比一下:二、join()的作用总结三、join()怎么

C++中全局变量和局部变量的区别

《C++中全局变量和局部变量的区别》本文主要介绍了C++中全局变量和局部变量的区别,全局变量和局部变量在作用域和生命周期上有显著的区别,下面就来介绍一下,感兴趣的可以了解一下... 目录一、全局变量定义生命周期存储位置代码示例输出二、局部变量定义生命周期存储位置代码示例输出三、全局变量和局部变量的区别作用域