使用std::experimental::optional来实现列表

Use std::experimental::optional to implement a list

本文关键字：实现 列表 experimental std 使用 optional      更新时间：2023-10-16

我想知道是否可以使用std::experimental::optional实现单（也可能是双）链表。

template <typename T>
struct node {
    std::experimental::optional<node<T>> next;
    T data;
};

这种设计的优点/缺点是什么？新的c++1z功能可以用来实现哨兵吗？或者把它们一起去掉？这也会扩展到n元树吗？

以这种方式实现链表是不可能的，因为node-类型总是不完整的。下面是一个更完整的例子来说明这个问题：

#include <iostream>
#include <experimental/optional>
template <typename T>
struct node {
    std::experimental::optional<node<T>> next;
    T data;
};
int main( int, char ** )
{
    std::cout << sizeof( node<int> ) << std::endl;
    return 0;
}

关键是optional<T>要求T是完整的，但在定义next时，node是不完整的。optional<T>需要完整类型的原因是它将T直接存储在optional对象中，即它不在堆上分配内存。因此，它必须知道T的大小。在内部，它包含一个sizeof( T )缓冲区。在内存布局方面，你可以把optional<T>想象成

template <class T>
struct optional
{
    bool _containsValue;
    char _buffer[ sizeof( T ) ];
};

但在实践中，由于存储器对准的要求，它更为复杂。

在您的情况下，为了知道optional<node>的大小，它必须知道node的大小，为此，它必须了解optional<node>的大小。

这是不可能的，因为optional<T>要求T是完整的。

根据N3672（std::optional的建议书）：

类模板optional对T的要求很小：它必须是一个左值引用类型，或者是一个满足Destrucable要求的完整对象类型。

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