是否<algorithm>包括 <cmath>？

Does <algorithm> include <cmath>?

本文关键字：gt lt cmath algorithm 是否 包括      更新时间：2023-10-16

以下程序编译正确：

#include <algorithm>
int main(int argc, char *argv[]) {
    return int(log(23.f));
}

（在g++4.9.2下，带有标志-std=c++11）

该代码使用在<cmath>上定义的函数log。然而，它不包括报头<cmath>，仅包括报头<algorithm>。为什么g++没有给出任何警告，并且正确编译了代码？

根据标准，某些标头确实包含其他标头。例如，<cinttypes>包括<cstdint>。请参阅此处的包含部分。关于<algorithm>，没有关于它应该包括哪些其他头的声明（请参阅此处）。因此，结论是，<algorithm>不需要包括<cmath>，并且您的示例代码是不可移植的。它可能无法在其他C++实现上编译。

在C++11标准中，[res.on.headers]/1表示

C++标头可以包括其他C++标头。C++标头应提供其概要中出现的声明和定义AC++其概要中显示的标题（包括其他C++标题）应提供概要中出现的声明和定义其他标头的

现在考虑[算法.通用]/2:

标题<algorithm>简介

#include <initializer_list>
namespace std {
  // ......

<cmath>未列出，且明显未包含在<initializer_list>中。因此，您的程序不能保证在符合标准的实现上编译。一个人永远不应该依赖"；隐含包含"-一般准则是包括使用实体的每个标头
例外情况例如<iostream>，包括<ostream>，这是从C++11开始保证的。

回答您的问题：

为什么g++没有给出任何警告，并且正确地编译了代码？

因为C++实现不需要，而且考虑到#include的工作方式，实际上很难实现这个警告。虽然已经进行了尝试，但仍有一些问题尚未完全解决。

移动到不同的模型可以实现这种检查。然而，为了向后兼容性和允许最简单的转换，我使用的标准库的"模块化"恰好明确允许以前依赖间接包含的代码继续工作。

例如，您可以在libc++的模块映射中看到这一点；这些export *行声明"该模块导入的任何模块也将导出。"也就是说，导入模块std.cmath的模块std.algorithm也将导出，因此任何导入std.algarithm的人都可以访问std.cmath.

对于新代码，如果可以关闭这些"遗留导出"，那将是非常好的，但对于预先存在的大型项目，能够打开-fmodule并使项目在没有更改的情况下工作是非常好。

使用clang的libc++模块实现，并修改模块映射文件以删除不可移植的间接包含行为，clang报告了这样的错误，如：

main.cpp:5:16:错误："log"的声明必须从模块"Darwin.C.math"导入，然后才需要

return int(log(23.f));
           ^

/usr/include/math.h:387:15：注意：前面的声明在这里

extern double log(double);  
              ^

生成1个错误。

libc++<algorithm>不包括<cmath>，所以我使用了<random>。否则，产生上述内容的来源与您显示的内容相同。

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