'reference'typedef的确如何表现？

Question

STL容器有reference和const_reference typedef，在很多情况下我见过（bool的容器是我能想到的唯一例外） ，可以简单地定义为

typedef value_type& reference;
typedef const value_type& const_reference;

然而，这些类型的语义究竟是什么？

据我所知，他们应该“表现得像对价值类型的引用”，但究竟是什么意思呢？

MSDN说reference是：

  

提供对存储在向量中的元素的引用的类型。

但这究竟是什么意思呢？他们需要超载特定的运营商，还是有特定的行为？如果是，那么所需的行为是什么？

Answer 1

我认为问题的一部分来自假设分配器是有用的。分配器（至少预C ++ 11）were something of a late addition to the STL：

  

人们想要独立于内存模型的容器，这有点过分，因为该语言不包含内存模型。人们希望图书馆提供一些抽象记忆模型的机制。早期版本的STL假定容器的大小可以表示为size_t类型的整数，并且两个迭代器之间的距离是ptrdiff_t类型。现在我们被告知，你为什么不从中抽象出来呢？这是一个很高的命令，因为语言并没有从中抽象出来; C和C ++数组不是由这些类型参数化的。我们发明了一种名为“allocator”的机制，它封装了有关内存模型的信息。这对图书馆的每个组成部分造成了严重后果。您可能想知道哪些内存模型与算法或容器接口有关。如果您无法使用size_t之类的内容，则由于指针类型不同（T*，T*等），您也无法使用T huge *之类的内容。然后你不能使用引用，因为对于不同的内存模型，你有不同的引用类型。图书馆产生了巨大的影响。

不幸的是，they turned out to be substandard：

  

我发明了分配器来处理英特尔的内存架构。它们在理论上并不是一个糟糕的想法 - 有一个封装所有内存的层：指针，引用，ptrdiff_t，size_t。不幸的是，他们无法在实践中工作。例如，

vector<int, alloc1> a(...);
vector<int, alloc2> b(...);

  

你现在不能说：

find(a.begin(), a.end(), b[1]);

  

b[1]返回alloc2::reference而不是int&。它可能是类型不匹配。有必要改变核心语言处理引用的方式，使分配器真正有用。

reference typedef用于返回相关分配器的T&等价物。在现代架构上，这可能是T&。然而，假设在某些体系结构上它可能是不同的（例如，针对具有“近”和“远”指针的体系结构的编译器可能需要用于“近”和“远”引用的特殊语法）。可悲的是，这个出色的想法变得不那么精彩了。 C ++ 11对分配器（添加范围分配器）和内存模型进行了重大更改。我不得不承认我对C ++ 11的变化知之甚少w.r.t.如果事情变得更好或更糟，分配者会说。

---

查看对原始问题的评论，因为标准实际上没有说明容器必须如何实现（尽管标准确实对容器的行为提出了如此多的要求，它也可能......），你键入的任何类型，因为reference必须具有某些人在实现容器时可能依赖的行为T&：reference类型的对象应该是原始对象的透明别名，分配给它应该改变原始对象的值而不切片，不需要支持“重新安置”reference，取reference的地址应该返回原始对象的地址，等等如果可能的话，它实际上应该是T&;并且唯一可以想象的情况是，如果你正在分配你无法通过指针或引用操作的内存（例如，如果“内存”实际上是在磁盘上，或者内存实际上是分配在一台单独的计算机上，可以通过RPC调用等在网络上访问。）。

Answer 2

取出标准：

它还将reference定义为value_type&的typedef，它是T的typedef

（之前的新答案是不同的焦点）

Answer 3

你问的是“我可以一直取消引用一个引用吗？是的，你可以。这意味着取消引用reference可以做所有解除引用value_type&可以做的事情value_type如果这对你有意义的话。

---

您不能在typedef上重载运算符。 typedef与它们分配的类型具有相同的行为。它们是typedef的原因是为了减少它们的繁琐并提供一个共同的“界面”

reference存在的原因是为了防止这样的事情：

template<typename T>
struct foo {
  T& bar();

  typedef T& reference;
  reference baz();
}

foo<int> x;
foo<int>::T& y = x.bar(); // error! returns a T& but I can't create one!
foo<int>::reference z = x.baz(); // ok! 

它还使界面更清晰，并允许使用SFINAE：

template<typename T>
typename T::reference second(T::reference& t) { return t.at(1); };

template<typename T>
T& second(T& t) { return t[1]; };

std::vector v(10);
foo f(10); // type with [] overloaded but no reference typedef
second(x) = 5; // calls first def
second(f) = 3; // calls second def