<algorithm>包括<cmath>吗？

Question

以下程序正确编译：

#include <algorithm>

int main(int argc, char *argv[]) {

    return int(log(23.f));

}

(在g++ 4.9.2下，标志为-std=c++11)

代码使用函数log，该函数是在<cmath>上定义的。但是，它不包括头<cmath>，只包括标头<algorithm>。为什么g++没有给出任何警告，并正确编译代码？

Answer 1

在C++11标准中，res.on.Header/1声明

C++头可以包括其他C++头。C++标头应提供其概要中出现的声明和定义。在其概要中显示为包含其他C++标头的C++头应提供出现在这些其他标头摘要中的声明和定义。

现在考虑一下算法，一般/2：

标头<algorithm>概要 #包括命名空间std { // .

<cmath>没有列出，而且显然没有包括在<initializer_list>中。因此，您的程序不能保证在符合标准的实现上编译。绝不能依赖“隐式包含”--一般准则是包含使用实体的每一个标头。

异常是例如<iostream>，包括<ostream>，这在C++11之后就得到了保证。

Answer 2

根据标准，一些标头确实包括其他的头。例如，<cinttypes>包括<cstdint>。请参见包含部分这里。关于<algorithm>，没有关于它应该包括哪些其他标头的声明(参见这里)。因此，结论是，<algorithm>不需要包含<cmath>，您的示例代码也不是可移植的。它可能无法在其他C++实现上编译。

Answer 3

回答你的问题：

为什么g++没有给出任何警告，并正确编译代码？

因为C++实现不是必需的，而且考虑到#include的工作方式，实现这个警告实际上非常困难。尝试已经完成，但是有些问题还没有得到完全解决。

移动到不同模型可以启用这种检查。但是，为了保持向后兼容性和允许最容易的转换，我使用的标准库的“模块化”碰巧显式地允许以前依赖于间接包含的代码继续工作。

例如，在libc++的模块映射中可以看到这一点；这些export *行声明“由该模块导入的任何模块也被导出”，也就是说，导入模块std.cmath的模块std.algorithm也可以导出，因此任何导入std.algorithm的人都可以访问std.cmath。

对于新代码，如果可以关闭这些“遗留导出”，这将是非常好的，但是对于已经存在的大型项目来说，能够切换-fmodules并使项目工作不发生任何更改是非常好的。

使用clang使用libc++实现模块，并修改模块映射文件以删除不可移植的间接包含行为，clang报告如下错误：

main.cpp:5:16:错误:在需要“Darwin.C.math”之前，必须从模块“Darwin.C.math”导入“日志”声明 返回int(log(23.f))；^ /usr/include/math.h:387:15:注意:前面的声明在这里是extern double log(double)；^1错误生成。

libc++ <algorithm>不包括<cmath>，所以我使用了<random>。否则，产生上述结果的源与您所显示的相同。