C++ 命名要求: CharTraits

 

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C++ 命名要求

基本 可默认构造 可移动构造 (C++11) 可复制构造 可复制赋值 可移动赋值 (C++11) 可销毁 类型属性 标量类型 POD 类型 可平凡复制 (C++11) 平凡类型 (C++11) 标准布局类型 (C++11)   隐式生命周期类型 库范围 可布尔测试 可相等比较 可小于比较 可交换 可值交换 (C++11) 可空指针 (C++11) 哈希 (C++11) 分配器 函数对象 可调用 谓词 二元谓词 比较器

容器 容器 可逆容器 分配器感知容器 序列容器 连续容器 (C++17) 关联容器 无序关联容器 (C++11)   容器元素 可默认插入 (C++11) 可复制插入 (C++11) 可移动插入 (C++11) 可就地构造 (C++11) 可擦除 (C++11) 迭代器 传统迭代器 传统输入迭代器 传统输出迭代器 传统前向迭代器 传统双向迭代器 传统随机访问迭代器 传统连续迭代器 (C++17) 常量表达式迭代器 (C++20) 流 I/O 格式化输入函数 非格式化输入函数 格式化输出函数 非格式化输出函数 格式化器 基本格式化器 (C++20) 格式化器 (C++20)

随机数 种子序列 (C++11) 随机数引擎 (C++11) 随机数分布 (C++11) 均匀随机比特生成器 (C++11) 随机数引擎适配器 (C++11) 并发 基本可锁定 (C++11) 可锁定 (C++11) 可定时锁定 (C++11) 可共享锁定 (C++14) 可共享定时锁定 (C++14) 互斥量 (C++11) 定时互斥量 (C++11) 共享互斥量 (C++17) 共享定时互斥量 (C++14) 范围 范围适配器对象 (C++20) 范围适配器闭包对象 (C++20) 多维视图 布局映射 (C++23) 布局映射策略 (C++23) 访问器策略 (C++23) 其他 CharTraits RegexTraits (C++11)   位掩码类型 字面量类型 (C++11) 数值类型 一元类型特质 (C++11) 二元类型特质 (C++11) 转换特质 (C++11) 时钟 (C++11) 平凡时钟 (C++11)

 

CharTraits 是一个特质类，它为给定的字符类型抽象了基本的字符和字符串操作。大多数标准库字符串和输入/输出类都需要一个 CharTraits 模板类型参数，以及一个对应的字符模板类型参数。

要求

下面列出的 CharTraits 上的操作不允许抛出异常。

给定

• CharT，一个字符类型
• X，类型 CharT 的 CharTraits 类型
• c, d, CharT 类型的的值
• p, q, const CharT* 类型的的值
• s, CharT* 类型的的值
• n, i, j, std::size_t 类型的的值
• e, f, X::int_type 类型的的值
• pos, X::pos_type 类型的的值
• state, X::state_type 类型的的值
• r, CharT 类型的左值

类型

类型	语义
X::char_type	CharT
X::int_type	一个可以容纳 X::char_type 所有有效值以及 X::eof() 的类型
X::off_type	如果 X 用作输入/输出类中的特质模板参数，则如果它不是 std::streamoff 则会调用实现定义的行为。
X::pos_type	输入/输出类中返回此类型的函数使用 X::pos_type(X::off_type(-1)) 作为无效值来表示错误 将此无效值用作任何接受此类型值的 std::istream、std::ostream 或 std::streambuf 成员的实参是未定义的行为 如果此类型不是 std::streampos，当 X 用作输入/输出类中的特质模板参数时，会调用实现定义的行为
X::state_type	可销毁、可复制赋值、可复制构造、可默认构造

表达式

表达式	返回类型	语义	复杂度
X::eq(c, d)	bool	返回：是否将 c 视为与 d 相等	常数
X::lt(c, d)	bool	返回：是否将 c 视为小于 d	常数
X::compare(p, q, n)	int	返回 ​0​ 如果对于 [​0​, n) 中的每个 i，X::eq(p[i], q[i]) 为 true 否则，如果为负值，则 对于 [​0​, n) 中的某个 j，X::lt(p[j], q[j]) 为 true 并且 对于 [​0​, j) 中的每个 i，X::eq(p[i], q[i]) 为 true 否则为正值	线性
X::length(p)	std::size_t	返回：最小的 i，使得 X::eq(p[i], CharT()) 为 true	线性
X::find(p, n, c)	const X::char_type*	返回 在 [p, p + n) 中满足 X::eq(*q, c) 为 true 的最小 q 否则为 ​0​	线性
X::move(s, p, n)	X::char_type*	对于每个 i 在 [​0​, n) 中，执行 X::assign(s[i], p[i]) 即使范围 [p, p + n) 和 [s, s + n) 重叠，也会正确复制 返回：s	线性
X::copy(s, p, n)	X::char_type*	要求：[p, p + n) 和 [s, s + n) 不重叠 返回：s 对于每个 i 在 [​0​, n) 中，执行 X::assign(s[i], p[i])	线性
X::assign(r, d)	(未用)	赋值 r = d	常数
X::assign(s, n, c)	X::char_type*	对于每个 i 在 [​0​, n) 中，执行 X::assign(s[i], c). 返回：s	线性
X::not_eof(e)	X::int_type	返回 如果 X::eq_int_type(e, X::eof()) 为 false，则为 e 否则为一个值 f，使得 X::eq_int_type(f, X::eof()) 为 false	常数
X::to_char_type(e)	X::char_type	返回 如果对于某个 c，X::eq_int_type(e, X::to_int_type(c)) 为 true，则为 c 否则为某个未指定的 value	常数
X::to_int_type(c)	X::int_type	返回：某个值 e，受 X::to_char_type 和 X::eq_int_type 的定义约束	常数
X::eq_int_type(e, f)	bool	对于所有 c 和 d，X::eq(c, d) 等于 X::eq_int_type(X::to_int_type(c),                X::to_int_type(d)) 返回 如果对于某个 c 和 d，e == X::to_int_type(c) 且 f == X::to_int_type(d)，则产生 X::eq(c, d) 否则，如果 e 和 f 都是 X::eof() 的副本，则产生 true 否则，如果 e 和 f 中有一个是 X::eof() 的副本，另一个不是，则产生 false 否则值未定义	常数
X::eof()	X::int_type	返回：一个值 e，使得 X::eq_int_type(e, X::to_int_type(c)) 对所有值 c 都是 false	常数

标准库

以下标准库类模板需要 CharTraits 作为模板类型参数

字符串
basic_string	存储和操作字符序列 (类模板)
basic_string_view (C++17)	只读字符串视图 (类模板)
流
basic_ios	管理任意流缓冲区 (类模板)
basic_istream	封装给定的抽象设备 (std::basic_streambuf) 并提供高级输入接口 (类模板)
basic_ifstream	实现高级文件流输入操作 (类模板)
basic_istringstream	实现高级字符串流输入操作 (类模板)
basic_ispanstream (C++23)	实现固定字符缓冲区输入操作 (类模板)
basic_ostream	封装给定的抽象设备 (std::basic_streambuf) 并提供高级输出接口 (类模板)
basic_ofstream	实现高级文件流输出操作 (类模板)
basic_ostringstream	实现高级字符串流输出操作 (类模板)
basic_osyncstream (C++20)	同步输出流包装器 (类模板)
basic_ospanstream (C++23)	实现固定字符缓冲区输出操作 (类模板)
basic_iostream	封装给定的抽象设备 (std::basic_streambuf) 并提供高级输入/输出接口 (类模板)
basic_fstream	实现高级文件流输入/输出操作 (类模板)
basic_stringstream	实现高级字符串流输入/输出操作 (类模板)
basic_spanstream (C++23)	实现固定字符缓冲区输入/输出操作 (类模板)
流迭代器
istream_iterator	从 std::basic_istream 读取的输入迭代器 (类模板)
ostream_iterator	写入 std::basic_ostream 的输出迭代器 (类模板)
流缓冲区
basic_streambuf	抽象原始设备 (类模板)
basic_filebuf	实现原始文件设备 (类模板)
basic_stringbuf	实现原始字符串设备 (类模板)
basic_syncbuf (C++20)	同步输出设备包装器 (类模板)
basic_spanbuf (C++23)	实现原始固定字符缓冲区设备 (类模板)
流缓冲区迭代器
istreambuf_iterator	从 std::basic_streambuf 读取的输入迭代器 (类模板)
ostreambuf_iterator	写入 std::basic_streambuf 的输出迭代器 (类模板)

CharTraits 由以下 std::char_traits 的标准库显式特化满足

template<> class char_traits<char>; template<> class char_traits<wchar_t>; template<> class char_traits<char8_t>; template<> class char_traits<char16_t>; template<> class char_traits<char32_t>;		(自 C++20 起) (自 C++11 起) (自 C++11 起)

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告已追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确行为
LWG 335	C++98	对 assign 的二元重载的规定没有阻止赋值给右值	其第一个参数 只能是左值
LWG 352	C++98	X::state_type 仅 要求为 CopyConstructible	它也要求为 CopyAssignable 和 DefaultConstructible
LWG 3085	C++98	X::copy(s, p, n) 仅要求 p 不在 [s, s + n) 中，这太弱了	要求 [p, p + n) 和 [s, s + n) 不重叠