GCC中libstdc++的libstdc++实现及自定义指针

Question

最近我试着研究libstdc++源代码(GCC 7.2)，但我很困惑。也许我错过了一些重要的东西，但我开始认为不可能实现完全符合标准的basic_string类。

这是我面临的一个问题。

1. basic_string应该能够接受自定义分配器类作为模板参数。
2. 分配方法是分配器的一部分。
3. 允许分配返回用户定义类型的对象，这些对象“就像指向分配数据的指针一样”。我们把它叫做my_pointer。
4. NullablePointer和RandomAccessIterator.只满足my_pointer的要求。所有其他要求都是可选的。根据标准，我们可能无法将basic_string my_pointer转换为图表*类型(另一个模板参数)，因为它是可选的。
5. 另一方面，const图表* c_str()方法应该作为标准的一部分来实现，因此我们必须知道如何进行这种转换。

第四项和第五项相互矛盾，我不知道如何解决。希望你能帮我弄清楚。

谢谢!

Answer 1

标准中有几个要求，它们一起确保转换是可能的，至少是间接的。

1. 给定basic_­string<charT, traits, Allocator>、标准要求 charT和allocator_traits<Allocator>::value_type相等。
2. allocator_traits<Allocator>::pointer 是必需的要么是Allocator::pointer要么是Allocator::value_type*。

- In the former case, given a `Allocator::pointer` `p`, `*p` [is required](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/allocator.requirements#tab:utilities.allocator.requirements) to be `Allocator::value_type&`.
- In the latter case, everything is trivial.

​

1. Allocator::pointer 是必需的 to 连续迭代器，这需要给定一个连续迭代器q，*(q + n) == *(addressof(*q) + n)
2. 给定一个Allocator a，a.allocate(n) 是必需的返回一个Allocator::pointer。

把一切结合在一起，就意味着这一切都是正确的。

template<typename charT, typename traits = /* ... */, typename Allocator = /* ... */>
class basic_string
{
    typename std::allocator_traits<Allocator>::pointer _data;
    // ...

public:
    charT* c_str() { return std::addressof(*_data); }
    // ...
};

其中，_data可能存储以前调用Allocator::allocate的结果。