c++ - std::pair 构造函数接口(interface)

Question

其实是一个关于界面设计的普遍问题，不过我还是以std::pair为例比较容易:

template <class T1, class T2>
struct pair {
    ...
    pair(const T1& x, const T2& y);
    template<class U, class V> pair(U&& x, V&& y);
    ...
};

所以我们可以看到有两个重载都需要 2 个参数来初始化对的 2 个成员。我的问题是，在第二个可用时提供第一个有什么好处？是否有任何类型的参数只能传递给第一个而不能传递给第二个？

(让我们暂时搁置标准库对向后兼容性的考虑，将接口(interface)设计作为一个一般性问题来讨论。)

Answer 1

示例实现

template<typename T1, typename T2>
struct simple_pair {
  simple_pair (T1 const& v1, T2 const& v2)  // (1)
    : first  (v1)
    , second (v2)
  { }

  template<class U, class V>     
  simple_pair (U&& v1, V&& v2)              // (2)
    : first  (std::forward<U> (v1))
    , second (std::forward<V> (v2))
  { }

  T1 first;
  T2 second;
};

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尽管提供这两个重载似乎是多余的 (1)和 (2)在某些情况下，第二个不可用，而第一个不仅是首选，而且实际上是必需的。

假设我们想要构造我们的部分或全部值，同时将它们传递给 simple_pair 的构造函数。 ，如果没有第一次重载，我们将不得不第二次显式指定至少一个类型。

T val;

simple_pair<T, U> p1 {   {},   {} }; // only (1) is applicable
simple_pair<T, U> p2 {  val,   {} }; // only (1) is applicable
simple_pair<T, U> p3 { T {}, U {} }; // can use (1) and (2), but this require a lot of typing

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替代实现

如果我们使用下面的方法来实现，我们可以绕过 "superfluous"重载，因为编译器会知道我们想要构造什么类型，以防这些信息是必填。

template<typename T1, typename T2>
struct simple_pair {
  template<class U = T1, class V = T2>     
  simple_pair (U&& v1, V&& v2)              
    : first  (std::forward<U> (v1))
    , second (std::forward<V> (v2))
  { }

  T1 first;
  T2 second;
};

  T val;

  simple_pair<T, U> p1 {   {},   {} }; // legal
  simple_pair<T, U> p2 {  val,   {} }; // legal
  simple_pair<T, U> p3 { T {}, U {} }; // legal

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为什么不是 std::pair声明要使用替代实现来实现？

我们只能猜测，但大概是因为向后兼容性以及指定它当前的方式便于库实现者实现¹。

通过两个单独的重载，可以轻松禁用 template<class U, class V> simple_pair (U&&, V&&)通过使用宏有条件地添加它来重载(以查看我们是否使用 c++11(或更高版本))，而不是有条件地选择退出并添加另一个。

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其他潜在原因

• 从标准中删除一些东西总是一件微妙的事情。遵循 better safe than sorry 成语； “如果不疼，就把它留在里面。” - @PlasmaHH

• 每个人都知道，你写的代码行数越多，你的程序员就越好……你的程序员就越好；你得到的报酬越多。

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^{1. 当然不是很多，但见鬼.. 有点迂腐也没有什么坏处.. ;-)}