__vector_base_common 是怎么回事？

Question

我想看看 C++ 向量是如何制作的。我找到了这个，实现是 LLVM 编译器 https://llvm.org/svn/llvm-project/libcxx/trunk/src/vector.cpp appleclang

src/vector.cpp:

#include "vector"

_LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD

template class _LIBCPP_CLASS_TEMPLATE_INSTANTIATION_VIS __vector_base_common<true>;

_LIBCPP_END_NAMESPACE_STD

实施https://llvm.org/svn/llvm-project/libcxx/trunk/include/vector appleclang LLVM。

include/vector:

// .. deleted code

template <bool>
class __vector_base_common
{
protected:
    _LIBCPP_ALWAYS_INLINE __vector_base_common() {}
    _LIBCPP_NORETURN void __throw_length_error() const;
    _LIBCPP_NORETURN void __throw_out_of_range() const;
};

template <bool __b>
void
__vector_base_common<__b>::__throw_length_error() const
{
    _VSTD::__throw_length_error("vector");
}

template <bool __b>
void
__vector_base_common<__b>::__throw_out_of_range() const
{
    _VSTD::__throw_out_of_range("vector");
}

_LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE(class _LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE_TYPE_VIS __vector_base_common<true>)

// .. deleted code

template <class _Tp, class _Allocator>
class __vector_base
    : protected __vector_base_common<true>

// .. deleted code

class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS vector
    : private __vector_base<_Tp, _Allocator>

// .. deleted code

我有很多关于矢量是如何制作的问题。即使问一个都感觉很尴尬。但是..为什么 __vector_base_common 采用 bool 模板参数？它似乎没有使用它，我验证了仅在代码中使用的是 __vector_base_common<true>，未使用 false 值。

编辑： 有多个与此相关的建议 vector<bool>。仅使用了上述 bool 参数的一种特化 (true)。这就是 vector special 的样子

template <class _Allocator>
class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS vector<bool, _Allocator>
    : private __vector_base_common<true>

private 与 protected 之间的区别...这是对不需要那些抛出成员函数的 vector 的 space 优化吗？我仍然有疑问为什么 __vector_base_common 需要一个模板参数。这个 C++ 模式有名字吗？

Answer 1

这是一个实现技巧，因此库可以仅用作 headers，或者具有预编译部分。

vector的一些成员函数根本不依赖于模板参数；具体来说，是抛出异常的辅助函数。因此可以（不像那些依赖于模板参数的部分）将它们编译一次并放在一个共享库中。例如，这就是在 MacOS 上发生的情况。

另一方面，在没有使用 OS 分发库的平台上，如果用户不必分发共享库，而是可以使用库作为 header-only，即包含 <vector> 并完成它，而不必在构建中向链接器调用添加标志。

这意味着您需要这些函数的代码在 header 中可用，但如果您使用共享库变体，则在使用 header 时实际上不应编译它.

这里介绍的技巧是实现这一目标的一种方法。首先，将实现放入模板中，这样它就可以存在于 header 中而不会产生多个定义错误。有问题的模板只有一个虚拟参数；重要的是它是一个模板，而不是它有任何特定的参数。这是 header-only 个图书馆常用的技术。

现在您可以使用库 header-only。但是如果你想使用共享库变体，你实际上需要提前编译代码并为库用户抑制代码生成。为此可以使用显式模板实例化。

所以你在 header:

中放置了一个外部模板声明

extern template class _LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE_TYPE_VIS __vector_base_common<true>;

因此 header 现在包含一个明确的专业化声明，抑制模板成员的代码生成。

然后你拿一个源文件，放入显式实例化，并将它编译成一个共享库。

template class _LIBCPP_CLASS_TEMPLATE_INSTANTIATION_VIS __vector_base_common<true>;

现在您已经涵盖了共享库的使用，但是您破坏了使用库的能力 header-only。要取回它，您需要根据库的使用模式将 extern template 声明设为可选。因此，您将声明包装在一个定义取决于模式的宏中：

_LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE(class _LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE_TYPE_VIS __vector_base_common<true>)

这个宏是conditionally defined:

#ifdef _LIBCPP_DISABLE_EXTERN_TEMPLATE
#define _LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE(...)
#endif

#ifndef _LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE
#define _LIBCPP_EXTERN_TEMPLATE(...) extern template __VA_ARGS__;
#endif

因此，如果您处于 header-only 模式（_LIBCPP_DISABLE_EXTERN_TEMPLATE 已定义），声明将消失。如果您处于共享库模式，声明就在那里，防止代码生成。

vector<bool> 私有地从 __vector_base_common 派生的原因是因为它没有任何派生的类本身需要访问 throw 助手。 vector<T> 派生自 __vector_base<T>，__vector_base<T> 又派生自 __vector_base_common；所以 vector<T> 要访问 __vector_base_common 成员，__vector_base<T> 必须派生自 __vector_base_common 作为 protected.

__vector_base_common 是怎么回事？

What is going on with __vector_base_common?

c++

libc++