关于 C++ 的问题模板语法（STL库源代码）

Question

我现在正在阅读STL源代码。 虽然我理解我在 stl_list.h 中阅读的内容，但我想完全理解以下代码片段（我认为主要与模板语法相关）。

template

class _List_base {
  ...
  typedef typename _Alloc::template rebind<_List_node<_Tp> >::other _Node_Alloc_type; //(1).

  ...
  typedef _Alloc allocator_type;
  get_allocator() const
  { return allocator_type(*static_cast<
                          const _Node_Alloc_type*>(&this->_M_impl)); }  // (2)
  ...
};

有人能解释一下为什么我们在第 (1) 行的 _Alloc 之后需要一个“模板”吗？ （并给出这一行的完整解释？）

有人可以解释为什么我们可以在第（2）行中将 _Node_Alloc_type 转换为 _Alloc 吗？

Answer 1

需要 template 关键字将名称 rebind 标识为类模板。如果没有它，rebind 可以被视为变量或常量（在本例中是由于 typename 关键字而产生的类型）以及以下 <可以被解释为小于运算符。

这有点类似于 typename 关键字（这当然是将 other 识别为类型所必需的）。

每个分配器都需要提供一个名为“rebind”的元函数（即类模板），它返回相同的分配器，但类型不同。换句话说，

Alloc<T>::rebind<U>::other

在没有更多上下文的情况下，将与问题的第二部分命名相同的类型

Alloc<U>

很难回答。 _M_impl 的类型是什么？该类型是如何定义的？

Answer 2

它看起来像 std::list 的 gcc 实现。在这种情况下，上下文是：

struct _List_impl : public _Node_Alloc_type { ... };
_List_impl _M_impl;

并且你忘记写成员函数的返回类型：

typedef _Alloc allocator_type;
allocator_type
get_allocator() const
{ return allocator_type(*static_cast<const _Node_Alloc_type*>(&this->_M_impl)); }

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回答（1）

当在_Tp类型的列表中添加节点时，真正需要分配的是什么不是对象_Tp，而是包含_Tp的列表节点（_List_node<_Tp>）。

因此 std::list 需要能够分配 _List_node<_Tp>，但它已为 _Tp 提供了分配器。这就是模板 typedef rebind 派上用场的地方：它使得可以从类型 T 的分配器中获取类型 U 的分配器。

使用此重新绑定，我们得到一个 _Alloc<_List_node<_Tp>; > 来自类型 _Alloc<_Tp>。

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源文件中对 (2) 的回答作为注释：

// NOTA BENE
// The stored instance is not actually of "allocator_type"'s
// type.  Instead we rebind the type to
// Allocator<List_node<Tp>>, which according to [20.1.5]/4
// should probably be the same.  List_node<Tp> is not the same
// size as Tp (it's two pointers larger), and specializations on
// Tp may go unused because List_node<Tp> is being bound
// instead.
//
// We put this to the test in the constructors and in
// get_allocator, where we use conversions between
// allocator_type and _Node_Alloc_type. The conversion is
// required by table 32 in [20.1.5].

假设 _Alloc 的类型与 C++ 标准中的 _Node_Alloc_type 相同；因此 static_cast 断言转换是合法的。