為什么 std::vector 在類定義中使用不完整的類型？

Question

出現了以下問題：

C++ 標准似乎說， std::vector需要一個完整的類型才能工作。 （參見https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector ） 那么，為什么下面的代碼仍然可以編譯？

#include <vector>

struct parent;

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

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

這似乎違反直覺。 如果std::vector需要完整類型，則std::vector<parent>不應編譯，因為在child的類定義中只有它的前向聲明是已知的。

• 這種行為對類定義有什么特別之處嗎？
• 我弄錯了嗎， std::vector不需要完整的類型？
• 或者，這只是僥幸？ 從技術上講，這是不允許的，但無論如何它適用於所有實現......

編輯

c++11 和 c++17 之間似乎有區別。 我想了解c++11版本。

Answer 1

標准說（草案 N3690；這是 C++11 之后，C++14 之前）：

[res.on.functions]

1 在某些情況下（替換函數、處理函數、對用於實例化標准庫模板組件的類型的操作），C++ 標准庫依賴於由 C++ 程序提供的組件。 如果這些組件不滿足它們的要求，則該標准對實現不作任何要求。

2 特別是，在以下情況下的影響是不確定的：

— 如果在實例化模板組件時將不完整類型 (3.9) 用作模板參數，除非該組件特別允許。

鑒於標准沒有要求，並且效果未定義（據我所知，這與未定義的行為相同），沒有期望實例化“不工作”比期望它（出現去工作”。

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由於C ++ 17中，要求被放松和std::vector不需要值類型是完整的，如果與適當的分配器（默認分配器是合適的）中使用。 （這種自由不會擴展到使用所有成員函數；它們有額外的要求）。

標准報價（當前草案）：

[vector.overview]

如果分配器滿足分配器完整性要求，則在實例化向量時可以使用不完整類型 T。 在引用向量的結果特化的任何成員之前，T 應該是完整的。

[分配器.要求.完整性]

如果 X 是類型 T 的分配器類，則 X 還滿足分配器完整性要求，如果 T 是否為完整類型：

• X 是完整類型，並且
• allocator_traits 的除 value_type 之外的所有成員類型都是完整類型。

[默認.分配器]

默認分配器的所有特化都滿足分配器完整性要求（[allocator.requirements.completeness]）。