命名空间中不可原值功能的基本原理是什么？

Question

[namespace.std] 引用 std 名称空间中的大多数功能。这是一个很大的陷阱，因为尽管这可能会停止在其他编译器上工作或更糟糕的是，但似乎通常可以通过标准图书馆函数作为参数。

据推测，这是为了允许实施方式特别优化标准库。该限制使C ++更难使用。

您能否给出明确的示例，说明如何从 std 名称空间中受益于这种限制？

如果这些优化非常重要以至于使C ++更难使用，为什么一些非系统库不需要同样的事情呢？

Answer 1

首先，值得注意的是，这种设计并非源于C。它在C ++中是全新的。

出于相同的句法原因，即使也将其定义为宏。

⁸⁹ 这意味着实现必须为每个库功能提供一个实际功能，即使它也为该功能提供了宏。

- C89标准，4.1.6使用库函数

由于多种原因，这些严格的保证在C ++中会非常限制。
作为免责声明，我无法找到比贾恩本人的名言，所以我要说的一切都是社区共识和个人经验的集合。

1。添加过载可能会破坏源兼容性

说明您有一个函数：

bool is_even(int x) { return x % 2 == 0; }

最初可以安全地调用 std :: partition（begin，end，end，is_even），但是如果 long long <<> /code>和除了 int 之外，还添加了长长的长，然后使用 is_even 的使用将变得不明显。

本质上，任何可寻址功能将来都无法收到额外的超载，因为它会破坏现有代码。这就是为什么 [namespace.std] - 形成”。

2。签名更容易更改，而在C中的

另一种破坏兼容性是使现有功能更通用。
例如，它使标准库使其函数更加通用，例如“转动：

// possible historical implementation in <math.h> until C++11
#define isnan(x) implementation-defined

进入

bool isnan(long double); //possibly with overloads for float and double

”并随后

bool isnan(std::floating_point auto);

使用功能过载和模板等功能，函数的实现可以随着时间的推移而发生巨大变化。

当然，没有人可以预见到数学库中的这些急剧变化，但是对不可原值的功能的限制使它们成为可能，而不会破坏任何合格的代码。

3。函数可能没有地址，

有两个可能的原因导致函数可能没有任何地址：

• 它是一个固有的函数
  • 这意味着函数调用只是告诉编译器生成一些IR指令，并且实际功能甚至可能不存在
• 它是直接函数（即 consteval ，C ++ 20

）决定该决定的重要贡献者。
如今，通常会在标准库中使用的任何内在物质围绕 inline 函数包装器，但这会变成常见的做法，这在一天中并不明显。

内在标准库功能的一个更现代的示例是 std :: Move ，它在MSVC STL中被“有点内在”。
请参阅改善C ++ 。

4。“函数”可能是C ++中的函数对象

，也可以作为函数对象实现函数，例如：

// inline has only been added in C++17, but compilers could have supported its
// functionality before that
inline const struct {
    float operator()(float x) const;
} sqrt;

如果函数实际上是函数对象，那么在采用其地址时，行为会有所不同因为您不会得到功能指针。但是，称其为行为相同（除了ADL没有发生）。

这是通过使函数不可遮盖而成为可能的另一种灵活性形式。

结论

使得掌握标准库功能的地址将大大降低实施者的灵活性。
几乎所有更改（例如增加过载）都会打破兼容性，从而有效地冻结语言进度。

在C中，这并不是一个大问题，无论如何，功能签名还是会冻结的，但在C ++中会产生重大的负面后果。