C ++ STL堆栈问题：如果堆栈为空，为什么pop（）不会抛出异常？

Question

为什么std :: stack :: pop（）如果堆栈为空并且没有任何内容可以抛出异常？

（我正在为自己的代码设计一个专用的堆栈，并想知道这种方法的权衡（需要人们手动检查堆栈是否为空）而不是抛出异常。

我的猜测是，虽然C ++支持异常处理，但它带来了很小的运行时开销，因此，为了获得最大性能，决定不在std :: stack :: pop中抛出异常。

Answer 1

我认为pop（）不必抛出异常的原因与效率或性能无关 ，而是与 - 例外。

正如其他地方所说：

1. SGI解释： http ： //www.sgi.com/tech/stl/stack.html人们可能想知道为什么pop（）返回void而不是value_type。 也就是说，为什么必须使用top（）和pop（）来检查和删除顶部元素，而不是将两者组合在一个成员函数中？ 事实上，这种设计有充分的理由。 如果pop（）返回顶部元素，则必须按值而不是按引用返回：按引用返回将创建一个悬空指针。 然而，按值返回是低效的：它涉及至少一个冗余复制构造函数调用。 由于pop（）不可能以高效和正确的方式返回值，因此更不明智地返回任何值并要求客户端使用top（）来检查值堆栈的顶部。

2. std :: stack <T>是一个模板。 如果pop（）返回顶部元素，则必须按值返回，而不是按照上述说明返回。 这意味着，在调用者端，它必须被复制到另一种T类型的对象中。 这涉及复制构造函数或复制赋值操作符调用。 如果这种类型T足够复杂并且在复制构造或复制分配期间抛出异常怎么办？ 在这种情况下，rvalue，即堆栈顶部（由值返回）简单地丢失，并且没有其他方法可以从堆栈中检索它，因为堆栈的弹出操作已成功完成！

一旦我们得出结论，流行不应该回到它弹出，因此它的接口是固定的元素void pop() ，它-这是我的观点-没有任何意义了规定时弹出（）被调用上发生了什么空堆栈。

请注意，标准要求使用!empty()作为调用pop（）的前提条件。

UncleBens（在评论中）肯定有一点，即不在运行时检查前置条件（C ++ std AFAIK从未规定）具有一定的性能气味。 但是，引用原始问题的一部分:(强调我的）

（我正在为自己的代码设计一个专用的堆栈，并想知道这种方法的权衡（需要人们手动检查堆栈是否为空 ）而不是抛出异常。

我会争辩说， pop()不返回任何东西的事实使得这个问题没有实际意义。 它（恕我直言）根本没有意义强制pop（）验证堆栈是否为空，当我们真的没有从它得到任何回报时（即如果堆栈是空的pop（）可以简单地是一个noop ，（诚然）也没有由Std规定）。

我想可以问为什么top()不会抛出异常， 或者可以问为什么pop()不返回top元素。 如果pop没有返回任何内容，抛出一个异常没有意义（在C ++世界中） - 声称它不会抛出异常“因为异常的运行时成本”，就像其他答案似乎暗示的那样 -恕我直言 - 错过了重点。

Answer 2

你是对的。 C ++标准始终优先考虑性能和安全性。 但是可能存在包括调试范围检查的STL实现。

Answer 3

与C ++中的几乎所有功能一样，它们是围绕您不为不使用的内容付费的概念而设计的。 并非所有环境都支持异常，传统上，尤其是游戏开发。

因此，如果使用std :: stack，强制使用异常将失败其中一个设计指南。 即使禁用了异常，您也希望能够使用堆栈。

Answer 4

我认为值得一提的是，如果堆栈为空，则允许 pop()抛出 - 这不是必需的。 在你的堆栈中，你可以assert堆栈不是空的，那就完全没问题了（在空堆栈上pop似乎给了UB，所以你可以做任何你想要的，真的）。

Answer 5

除了性能之外，我不认为从空堆栈中弹出是一种特殊情况 - 因此我也不会抛弃它。

Answer 6

例外是可选的，STL希望随处可用。 认为嵌入式系统：许多C ++代码，运行时没有异常支持。