为什么 std::vector 适用于类定义中的不完整类型?

Why does std::vector work with incomplete types in class definitions?

本文关键字：类型 定义 vector std 适用于 为什么      更新时间：2023-10-16

出现了以下问题：

c++标准似乎说，std::vector需要一个完整的类型才能工作。(见 https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector)那么，为什么下面的代码仍然编译呢？

#include <vector>
struct parent;
struct child
{
std::vector<parent> parents; //parent is incomplete here!
};
struct parent
{
std::vector<child> children;
};

这似乎有悖常理。如果std::vector需要一个完整的类型，那么std::vector<parent>不应该编译，因为在child的类定义中只有它的前向声明是已知的。

  • 这种行为是类定义的特殊之处吗？
  • 我弄错了吗，std::vector不需要完整的类型？
  • 或者，这只是侥幸吗？从技术上讲，这是不允许的，但无论如何它适用于所有实现......

编辑

c++11 和 c++17 之间似乎有区别。我想了解 c++11 版本。

标准说(草案 N3690;这是 C++11 之后，C++14 之前)：

[重新设置函数]

1 在某些情况下(替换函数、处理程序函数、 对用于实例化标准库模板的类型的操作 组件)，C++标准库取决于 一个C++程序。如果这些组件不符合其要求，《标准》对实施没有要求。

2 具体而言，在以下情况下，效果是不确定的：

— 如果在以下情况下使用不完整的类型 (3.9) 作为模板参数 实例化模板组件，除非特别允许 该组件。

鉴于标准没有要求，并且效果是未定义的(据我所知，这与未定义的行为相同)，因此对实例化"不起作用"的期望与期望它(似乎)"工作"一样。

自 C++17 起，要求放宽了，如果与适当的分配器一起使用，则std::vector不需要完成值类型(默认分配器是合适的)。(这种自由并不延伸到使用所有成员函数;它们有额外的要求)。

标准报价(当前草案)：

[矢量概述]

如果分配器满足分配器完整性要求，则在实例化向量时可以使用不完整类型 T。 在引用由此产生的载体特化的任何成员之前，T应是完整的。

[分配器.要求.完整性]

如果 X 是类型 T 的分配器类，则无论 T 是否为完整类型，X 都还满足分配器完整性要求：

  • X 是一个完整的类型，并且
  • 除value_type之外的所有成员类型的allocator_traits都是完整类型。

[默认分配器]

默认分配器的所有专用化都满足分配器完整性要求([分配器.要求.完整性])。

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