c++ - 在 std::containers 中使用 protected 继承的原因

Question

GCC implementation of std::vector 类似于下面的代码:

#include <memory>

template<
  typename T,
  typename Allocator
  > struct vector_base {

  using T_alloc = typename std::allocator_traits<Allocator>::template rebind_alloc<T>;
  using pointer = typename std::allocator_traits<T_alloc>::pointer;

  struct vector_imp
      : public T_alloc {

    pointer m_start;
    pointer m_finish;
    pointer m_end_of_storage;

    vector_imp()
        : m_start(), m_finish(), m_end_of_storage() { }

    vector_imp(const T_alloc& a)
        : T_alloc(a), m_start(), m_finish(), m_end_of_storage() { }

    // move constructor and swap defined here...
  };

  vector_imp m_imp; // the sole member of vector_base

  // methods for allocating/deallocating and creating storage;
  // destructor.

};

// this class is the "actual" std::vector which you instantiate via
// std::vector<T> x;
template<
  typename T,
  typename Allocator = std::allocator<T>
  > class vector
    : protected vector_base<T, Allocator> {
  // all the interface is implemented in terms of calls to vector_imp;
  // this class has no members (except, of course, from the member of
  // vector_base<T, Allocator>)
};

从本质上讲，API 是根据基类和实现类来实现的。实现类包含三个不可或缺的成员:存储开始、数据结束和存储结束。

我明白为什么vector_imp源自 T_alloc : 空基优化将确保无状态分配器不会占用 std::vector 中的任何空间.

但是，我不明白为什么vector使用 vector_base 的 protected 继承.我原以为它是私有(private)继承:没有人需要知道 vector<T, A> 根据 vector_base<T, A> 实现，甚至没有派生自 vector<T, A> 的类，因为它不应该被子类化。

您能解释一下这个设计选择吗？

Answer 1

我怀疑对此有任何合理的解释。这种 protected 继承可以追溯到最初的 SGI STL 实现——可以说是第一个？可能比有人想象的要回来，毕竟会有从 vector 继承的类，可能是库中包含的类。

它没有发生(据我所知，至少 - 在 stdcxx 标准库实现中没有 vector 的后代)，但可能没有人有兴趣改变这个继承说明符。