C ++ STL堆棧問題：如果堆棧為空，為什么pop（）不會拋出異常？

Question

為什么std :: stack :: pop（）如果堆棧為空並且沒有任何內容可以拋出異常？

（我正在為自己的代碼設計一個專用的堆棧，並想知道這種方法的權衡（需要人們手動檢查堆棧是否為空）而不是拋出異常。

我的猜測是，雖然C ++支持異常處理，但它帶來了很小的運行時開銷，因此，為了獲得最大性能，決定不在std :: stack :: pop中拋出異常。

Answer 1

我認為pop（）不必拋出異常的原因與效率或性能無關 ，而是與 - 例外。

正如其他地方所說：

1. SGI解釋： http ： //www.sgi.com/tech/stl/stack.html人們可能想知道為什么pop（）返回void而不是value_type。 也就是說，為什么必須使用top（）和pop（）來檢查和刪除頂部元素，而不是將兩者組合在一個成員函數中？ 事實上，這種設計有充分的理由。 如果pop（）返回頂部元素，則必須按值而不是按引用返回：按引用返回將創建一個懸空指針。 然而，按值返回是低效的：它涉及至少一個冗余復制構造函數調用。 由於pop（）不可能以高效和正確的方式返回值，因此更不明智地返回任何值並要求客戶端使用top（）來檢查值堆棧的頂部。

2. std :: stack <T>是一個模板。 如果pop（）返回頂部元素，則必須按值返回，而不是按照上述說明返回。 這意味着，在調用者端，它必須被復制到另一種T類型的對象中。 這涉及復制構造函數或復制賦值操作符調用。 如果這種類型T足夠復雜並且在復制構造或復制分配期間拋出異常怎么辦？ 在這種情況下，rvalue，即堆棧頂部（由值返回）簡單地丟失，並且沒有其他方法可以從堆棧中檢索它，因為堆棧的彈出操作已成功完成！

一旦我們得出結論，流行不應該回到它彈出，因此它的接口是固定的元素void pop() ，它-這是我的觀點-沒有任何意義了規定時彈出（）被調用上發生了什么空堆棧。

請注意，標准要求使用!empty()作為調用pop（）的前提條件。

UncleBens（在評論中）肯定有一點，即不在運行時檢查前置條件（C ++ std AFAIK從未規定）具有一定的性能氣味。 但是，引用原始問題的一部分:(強調我的）

（我正在為自己的代碼設計一個專用的堆棧，並想知道這種方法的權衡（需要人們手動檢查堆棧是否為空 ）而不是拋出異常。

我會爭辯說， pop()不返回任何東西的事實使得這個問題沒有實際意義。 它（恕我直言）根本沒有意義強制pop（）驗證堆棧是否為空，當我們真的沒有從它得到任何回報時（即如果堆棧是空的pop（）可以簡單地是一個noop ，（誠然）也沒有由Std規定）。

我想可以問為什么top()不會拋出異常， 或者可以問為什么pop()不返回top元素。 如果pop沒有返回任何內容，拋出一個異常沒有意義（在C ++世界中） - 聲稱它不會拋出異常“因為異常的運行時成本”，就像其他答案似乎暗示的那樣 -恕我直言 - 錯過了重點。

Answer 2

你是對的。 C ++標准始終優先考慮性能和安全性。 但是可能存在包括調試范圍檢查的STL實現。

Answer 3

與C ++中的幾乎所有功能一樣，它們是圍繞您不為不使用的內容付費的概念而設計的。 並非所有環境都支持異常，傳統上，尤其是游戲開發。

因此，如果使用std :: stack，強制使用異常將失敗其中一個設計指南。 即使禁用了異常，您也希望能夠使用堆棧。

Answer 4

我認為值得一提的是，如果堆棧為空，則允許 pop()拋出 - 這不是必需的。 在你的堆棧中，你可以assert堆棧不是空的，那就完全沒問題了（在空堆棧上pop似乎給了UB，所以你可以做任何你想要的，真的）。

Answer 5

除了性能之外，我不認為從空堆棧中彈出是一種特殊情況 - 因此我也不會拋棄它。

Answer 6

例外是可選的，STL希望隨處可用。 認為嵌入式系統：許多C ++代碼，運行時沒有異常支持。