Question

我试图避免为数组长度变为0的情况添加我的类模板的显式特化。事实证明std::swap()无法处理它：

#include <algorithm>

int main() {
    int a[0], b[0];

    std::swap(a, b);   // g++-4.8 compile error
}

我认为应该有一些SFINAE来防止这样的错误，不是吗？显然，在这种情况下，无所事事是正确的。

如果标准强制std::swap()引发编译器错误，我可以手动添加编译时if来检查非类型模板参数std::size_t N是否为0？

修改的

实际上，std::array<T, 0>是一个专门的模板，可以避免声明零大小的数组。来自gcc-4.8.2/libstdc++-v3/include/std/array：

template<typename _Tp, std::size_t _Nm>
    struct __array_traits
    {
      typedef _Tp _Type[_Nm];

      static constexpr _Tp&
      _S_ref(const _Type& __t, std::size_t __n) noexcept
      { return const_cast<_Tp&>(__t[__n]); }
    };

 template<typename _Tp>
   struct __array_traits<_Tp, 0>
   {
     struct _Type { };

     static constexpr _Tp&
     _S_ref(const _Type&, std::size_t) noexcept
     { return *static_cast<_Tp*>(nullptr); }
   };

Answer 1

这是C ++中未定义的行为，用于定义零大小的数组。

C ++标准版n3337 § 8.3.4 / 1

如果存在常量表达式（5.19），它应该是一个整数常量表达式及其值应大于零。

然而，使用 array new 动态创建零大小的数组是有效的：new[]：

C ++标准版n3337 § 5.3.4 / 6

noptr-new-declarator中的每个常量表达式都应该是一个积分常数表达式（5.19）并严格评估正面价值。 noptr-new-declarator中的表达式应为整数类型，未范围的枚举类型或类型的类型单个非显式转换函数为积分或未整合存在枚举类型（12.3）。如果表达式是类类型，通过调用转换函数来转换表达式，并且转换的结果用于代替原件表达

C ++标准版n3337 § 5.3.4 / 7

当noptr-new-declarator中的表达式值为零时， 调用分配函数来分配没有的数组要素。如果该表达式的值小于零或等等分配的对象的大小将超过实现定义的限制，或者如果新的初始化程序是支持的 - init-list，其初始化子句数超过初始化的元素数量，没有获得存储和 new-expression通过抛出一个类型的异常来终止将匹配std :: bad_array_new_length类型的处理程序（15.3）（18.6.2.2）。

Answer 2

免责声明：已经解释过C ++不允许零长度数组，因此创建/交换它们是未定义的行为。 gcc支持零长度数组作为扩展。 所以后面的所有内容可能只适用于gcc，而不适用于其他编译器。

编译错误没有说明零长度数组。如果您启用-pedantic，则会有关于它们的警告，但它们并未完全拒绝。相反，编译器抱怨无效的分配。原因很有趣。

std::swap对数组类型有重载。但是，因为零长度数组不被视为有效数组类型，所以此传递不是传入零长度数组时选择的重载。这可以通过以下代码进行演示：

template<typename T, std::size_t N>
void foo(T const (&)[N])
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}

template<typename T>
void foo(T const&)
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}

将非零长度数组传递给foo，输出为

void foo(const T (&)[N]) [with T = int; long unsigned int N = 10ul]

现在将零长度数组传递给foo，输出更改

void foo(const T&) [with T = int [0]]

Live demo

现在，回到错误的原因。非数组的std::swap实现将一个参数移动/复制到局部变量，然后将第二个参数移动到第一个参数，最后将局部变量复制到第二个参数。这一系列的移动/复制初始化和分配出错了。

T temp = move(arg1);
arg2 = move(arg2);
arg1 = move(temp);

T=int[0]时，以上所有陈述均无效，因此错误。

解决此问题的最简单方法是使用std::array 。它对零长度数组有特殊支持，并且交换它们将正常工作。

否则，如果你想继续依赖非便携式gcc扩展，我会为swap创建一个包含零重长数组的重载包装器。在所有其他情况下，包装器会调用std::swap。

template<typename T>
void my_swap(T& arg1, T& arg2)
{
    using std::swap;
    swap(arg1, arg2);
}

template<typename T, std::size_t N>
void my_swap(T (&arg1)[N], T (&arg2)[N])
{
    using std::swap;
    swap(arg1, arg2);
}

template<typename T>
void my_swap(T (&)[0], T (&)[0])
{
    // do nothing
}

Live demo

使用零大小数组编译std :: swap（）的错误？

2 个答案: