为什么 std::vector 在类定义中使用不完整的类型？

Question

出现了以下问题：

C++ 标准似乎说， std::vector需要一个完整的类型才能工作。 （参见https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector ） 那么，为什么下面的代码仍然可以编译？

#include <vector>

struct parent;

struct child
{
    std::vector<parent> parents; //parent is incomplete here!
};

struct parent
{
    std::vector<child> children;
};

这似乎违反直觉。 如果std::vector需要完整类型，则std::vector<parent>不应编译，因为在child的类定义中只有它的前向声明是已知的。

• 这种行为对类定义有什么特别之处吗？
• 我弄错了吗， std::vector不需要完整的类型？
• 或者，这只是侥幸？ 从技术上讲，这是不允许的，但无论如何它适用于所有实现......

编辑

c++11 和 c++17 之间似乎有区别。 我想了解c++11版本。

Answer 1

标准说（草案 N3690；这是 C++11 之后，C++14 之前）：

[res.on.functions]

1 在某些情况下（替换函数、处理函数、对用于实例化标准库模板组件的类型的操作），C++ 标准库依赖于由 C++ 程序提供的组件。 如果这些组件不满足它们的要求，则该标准对实现不作任何要求。

2 特别是，在以下情况下的影响是不确定的：

— 如果在实例化模板组件时将不完整类型 (3.9) 用作模板参数，除非该组件特别允许。

鉴于标准没有要求，并且效果未定义（据我所知，这与未定义的行为相同），没有期望实例化“不工作”比期望它（出现去工作”。

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由于C ++ 17中，要求被放松和std::vector不需要值类型是完整的，如果与适当的分配器（默认分配器是合适的）中使用。 （这种自由不会扩展到使用所有成员函数；它们有额外的要求）。

标准报价（当前草案）：

[vector.overview]

如果分配器满足分配器完整性要求，则在实例化向量时可以使用不完整类型 T。 在引用向量的结果特化的任何成员之前，T 应该是完整的。

[分配器.要求.完整性]

如果 X 是类型 T 的分配器类，则 X 还满足分配器完整性要求，如果 T 是否为完整类型：

• X 是完整类型，并且
• allocator_traits 的除 value_type 之外的所有成员类型都是完整类型。

[默认.分配器]

默认分配器的所有特化都满足分配器完整性要求（[allocator.requirements.completeness]）。