C++ 命名需求： 容器 (Container)

 

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C++ 命名要求

基本 DefaultConstructible（可默认构造） MoveConstructible（可移动构造） (C++11) CopyConstructible（可复制构造） CopyAssignable（可复制赋值） MoveAssignable（可移动赋值） (C++11) Destructible（可析构） 类型属性 ScalarType（标量类型） PODType（POD类型） TriviallyCopyable（可平凡复制） (C++11) TrivialType（平凡类型） (C++11) StandardLayoutType（标准布局类型） (C++11)   ImplicitLifetimeType（隐式生命周期类型） 全库范围 BooleanTestable（可布尔测试） EqualityComparable（可相等比较） LessThanComparable（可小于比较） Swappable（可交换） ValueSwappable（值可交换） (C++11) NullablePointer（可空指针） (C++11) Hash（哈希） (C++11) 分配器 (Allocator) FunctionObject（函数对象） 可调用对象 (Callable) Predicate（谓词） BinaryPredicate（二元谓词） 比较器 (Compare)

Container（容器） Container（容器） ReversibleContainer（可逆容器） AllocatorAwareContainer（分配器感知容器） SequenceContainer（序列容器） ContiguousContainer（连续容器） (C++17) AssociativeContainer（关联容器） UnorderedAssociativeContainer（无序关联容器） (C++11)   容器元素 DefaultInsertable（可默认插入） (C++11) CopyInsertable（可复制插入） (C++11) MoveInsertable（可移动插入） (C++11) EmplaceConstructible（可就地构造） (C++11) Erasable（可擦除） (C++11) 迭代器 (Iterator) LegacyIterator（传统迭代器） LegacyInputIterator（传统输入迭代器） LegacyOutputIterator（传统输出迭代器） LegacyForwardIterator（传统前向迭代器） LegacyBidirectionalIterator（传统双向迭代器） LegacyRandomAccessIterator（传统随机访问迭代器） LegacyContiguousIterator（传统连续迭代器） (C++17) ConstexprIterator（常量表达式迭代器） (C++20) 流 I/O FormattedInputFunction（格式化输入函数） UnformattedInputFunction（非格式化输入函数） FormattedOutputFunction（格式化输出函数） UnformattedOutputFunction（非格式化输出函数） 格式化器 BasicFormatter（基本格式化器） (C++20) 格式化器 (Formatter) (C++20)

随机数 SeedSequence（种子序列） (C++11) RandomNumberEngine（随机数引擎） (C++11) RandomNumberDistribution（随机数分布） (C++11) UniformRandomBitGenerator（均匀随机比特生成器） (C++11) RandomNumberEngineAdaptor（随机数引擎适配器） (C++11) 并发 BasicLockable（基本可锁定） (C++11) Lockable（可锁定） (C++11) TimedLockable（定时可锁定） (C++11) SharedLockable（共享可锁定） (C++14) SharedTimedLockable（共享定时可锁定） (C++14) 互斥体 (Mutex) (C++11) TimedMutex（定时互斥量） (C++11) SharedMutex（共享互斥量） (C++17) SharedTimedMutex（共享定时互斥量） (C++14) 范围 (Ranges) RangeAdaptorObject（范围适配器对象） (C++20) RangeAdaptorClosureObject（范围适配器闭包对象） (C++20) 多维视图 LayoutMapping（布局映射） (C++23) LayoutMappingPolicy（布局映射策略） (C++23) 访问器策略 (AccessorPolicy) (C++23) 其他 CharTraits（字符特性） RegexTraits（正则表达式特性） (C++11)   BitmaskType（位掩码类型） LiteralType（字面量类型） (C++11) NumericType（数值类型） UnaryTypeTrait（一元类型特性） (C++11) BinaryTypeTrait（二元类型特性） (C++11) TransformationTrait（转换特性） (C++11) Clock（时钟） (C++11) TrivialClock（平凡时钟） (C++11)

 

一个 容器 (Container) 是一个用于存储其他对象并管理其所包含对象所用内存的对象。

要求

给定以下类型和值

类型	定义
T	一个对象类型
C	一个包含类型 T 对象的容器类
值	定义
u, v	类型 C 或 const C 的值
mv	类型 C 的值
cv	类型 const C 的值
lhs, rhs	类型 C 的左值
i, j	类型 C::iterator 或 const C::iterator 的值

如果以下类型、语句和表达式是良构的并具有指定语义，则 C 满足 容器 (Container) 的要求

类型

类型	定义	要求
typename C::value_type	T	T 是 可复制构造的 (CopyConstructible)(C++11 前)可从 C 擦除的 (Erasable)(C++11 起)。
typename C::reference	T&	无明确要求
typename C::const_reference	const T&
typename C::iterator	一个迭代器类型	C::iterator 是一个 LegacyForwardIterator，其值类型为 T。 C::iterator 可转换为 C::const_iterator。
typename C::const_iterator	一个常迭代器类型	C::const_iterator 是一个 LegacyForwardIterator，其值类型为 T。
typename C::difference_type	一个有符号整型	C::difference_type 与 C::iterator 和 C::const_iterator 的差分类型相同。
typename C::size_type	一个无符号整型	C::size_type 大小足以表示 C::difference_type 的所有非负值。

语句

语句	语义		复杂度
C c; C c = C();	后置条件	c.empty() 为 true。	常量
C c(v); C c = C(v);	前置条件	如果 v 不是类型 C 的右值，则 T 可复制插入到 (CopyInsertable) C 中。 (C++11 起)	线性
	后置条件	如果 v 是左值，则 c == v 为 true。 如果 v 是右值，且 c 和 v 不指向同一对象(C++11 起)，则 c 等于此构造前 v 的值。
注意

表达式

表达式	类型	语义		复杂度
C()	C	后置条件	C().empty() 为 true。	常量
C(v)	C	前置条件	如果 v 不是类型 C 的右值，则 T 可复制插入到 (CopyInsertable) C 中。 (C++11 起)	常量
		后置条件	如果 v 是左值，则 C(v) == v 为 true。 如果 v 是右值，且 C(v) 和 v 不指向同一对象(C++11 起)，则 C(v) 等于此构造前 v 的值。
lhs = v	C&	后置条件	如果 v 是左值，则 lhs == v 为 true。 如果 v 是右值，且 lv 和 v 不指向同一对象(C++11 起)，则 lhs 等于此赋值前 v 的值。	线性
v.~C()	void	效果	销毁 v 的所有元素并释放所有已获得的内存。	线性
mv.begin()	C::iterator	效果	返回指向 mv 第一个元素的迭代器。	常量
cv.begin()	C::const_iterator	效果	返回指向 cv 第一个元素的迭代器。	常量
mv.end()	C::iterator	效果	返回 mv 的尾后迭代器。	常量
cv.end()	C::const_iterator	效果	返回 cv 的尾后迭代器。	常量
v.cbegin() (C++11 起)	C::const_iterator	效果	返回 const_cast<const C&>(v).begin()。	常量
v.cend() (C++11 起)	C::const_iterator	效果	返回 const_cast<const C&>(v).end()。	常量
i <=> j (C++20 起)	std::strong_ordering	约束	此表达式仅当 C::iterator 满足随机访问迭代器要求时才需要是良构的。	常量
u == v	bool	效果	返回 u.size() == v.size() &&     std::equal(u.begin(),          u.end(), v.begin()) (C++14 前) std::equal(u.begin(), u.end(),            v.begin(), v.end()) (C++14 起) .	线性
u != v		效果	等价于 !(u == v)。
lhs.swap(rhs) swap(lhs, rhs)	void	效果	交换 lhs 和 rhs 的内容。	常量
v.size()	C::size_type	效果	返回 v 的元素数量。	常量
v.max_size()	C::size_type	效果	返回类型 C 的最大可能容器的元素数量。	常量
v.empty()	bool	效果	返回 v.begin() == v.end()。	常量
可选容器要求 (仅适用于某些类型的容器)
u <=> v (C++20 起)	synth-three-way-result     <C::value_type>	前置条件	要么 T 建模 three_way_comparable，要么 operator< 对类型 T 和 const T 的值定义了全序关系。	线性
		效果	返回 std::lexicographical_compare_three_way     (u.begin(), u.end(),      v.begin(), v.end(),      synth-three-way )。
注意

在表达式 i == j, i != j, i < j, i <= j, i >= j, i > j 和 i - j 中，如果 i 和/或 j 分别被指向同一元素的 C::const_iterator 类型的迭代器替换，则语义保持不变。

容器数据竞争

参见 容器线程安全。

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 179	C++98	iterator 和 const_iterator 类型可能不可比较	要求可比较
LWG 276	C++98	T 被要求 可复制赋值的 (CopyAssignable)	T 被要求 CopyConstructible（可复制构造）
LWG 322	C++98	未指定 iterator 和 const_iterator 的值类型	指定为 T
LWG 774	C++98	对 swap(a, b) 没有要求	已添加
LWG 883	C++98	a.swap(b) 被定义为 swap(a, b)， 导致循环定义	定义为交换 a 和 b 的值
LWG 1319	C++98	iterator 和 const_iterator 可能不具有多趟保证	它们被要求满足 以下要求 LegacyForwardIterator（传统前向迭代器）
LWG 2114 (P2167R3)	C++98	允许某些函数的非 bool 返回类型	已禁用
LWG 2182	C++98	由 reference 和 const_reference 表示的类型描述不佳	改进措辞
LWG 2257	C++98	两个容器比较相等需要线性时间， 即使它们的大小不同	在这种情况下仅要求常量 时间
LWG 2263	C++11	LWG issue 179 的解决方案在 C++11 中被意外删除	恢复
LWG 2839	C++11	不允许标准容器的自移动赋值	允许但结果 未指定
N3346	C++11	C::value_type 被要求 可析构的 (Destructible)	被要求 可从 C 擦除的 (Erasable)

另请参见

C++ 文档 关于 容器库