为什么libc ++的vector <bool> :: const_reference不是bool？

第23.3.7节vector<bool>[vector.bool] 类的第1段规定：

template <class Allocator> class vector<bool, Allocator> {
public:
    // types:
    typedef bool              const_reference;
    ...

但是，使用libc ++时，该程序无法编译：

#include <vector>
#include <type_traits>

int
main()
{
    static_assert(std::is_same<std::vector<bool>::const_reference, bool>{}, "?");
}

此外，我注意到C ++标准在此规范中一直到C ++ 98都是一致的。而且我还要指出，自从首次引入libc ++以来，libc ++一直未遵循此规范。

这种不符合的动机是什么？

这种扩展的动机是通过一致的程序可以检测到的，因此可以通过不一致的方式进行检测，从而使其vector<bool>行为更像vector<char>参考（const和其他）。

介绍

自1998年以来，vector<bool>一直被嘲笑为“不是一个容器”。 LWG 96是最早的LWG问题之一，引发了这场辩论。17年后的今天，vector<bool>基本上保持不变。

本文讨论了一些特定的示例，说明的行为vector<bool>与的其他每个实例如何不同vector，从而损害了通用代码。但是，同一篇文章详细讨论了vector<bool>如果正确实现的话，非常好的性能属性。

摘要： vector<bool>不是一个坏容器。实际上，它非常有用。它只是一个坏名字。

回到 const_reference

正如上面介绍的，并在此进行了详细介绍，不好的vector<bool>是它在通用代码中的行为不同于其他vector实例化。这是一个具体的例子：

#include <cassert>
#include <vector>

template <class T>
void
test(std::vector<T>& v)
{
    using const_ref = typename std::vector<T>::const_reference;
    const std::vector<T>& cv = v;
    const_ref cr = cv[0];
    assert(cr == cv[0]);
    v[0] = 1;
    assert(true == cv[0]);
    assert(cr == cv[0]);  // Fires!
}

int
main()
{
    std::vector<char> vc(1);
    test(vc);
    std::vector<bool> vb(1);
    test(vb);
}

标准规范说，带标记的assert // Fires!会触发，但只有在test使用时才触发vector<bool>。当与运行vector<char>（或任何vector除了bool当一个适当的非默认T分配），测试通过。

libc ++实现试图使vector<bool>在通用代码中行为不同的负面影响最小化。为此，它要做的一件事就是创建 vector<T>::const_reference一个proxy-reference，就像指定的一样vector<T>::reference，只是不能通过它进行分配。也就是说，在libc ++上，vector<T>::const_reference它实际上是指向内的位的指针vector，而不是该位的副本。

在libc ++上，以上都test通过vector<char>和vector<bool>。

要花多少钱？

缺点是此扩展名是可检测的，如问题所示。但是，实际上很少有程序关心此别名的确切类型，而更多的程序关心行为。

这种不符合的动机是什么？

为了使libc ++客户端在通用代码中有更好的行为，并可能在经过充分的现场测试之后，建议将此扩展扩展到将来的C ++标准，以改善整个C ++行业。

这样的建议可以采用新容器的形式（例如bit_vector），该容器具有与当今相同的API vector<bool>，但有一些升级，例如const_reference此处讨论的内容。随后弃用（并最终删除）该vector<bool>专业化。 bitset也可以在该部门进行一些升级，例如add const_reference和一组迭代器。

也就是说，在事后bitset是vector<bool>（应该被重新命名为bit_vector-或其他），为array是vector。而类比应该我们是否在谈论是成立的，bool为value_type的vector和array。

有多个C ++ 11和C ++ 14功能的示例，它们最初是libc ++中的扩展。这就是标准的演变方式。实际证明的 积极现场经验具有很强的影响力。在更改现有规范（应该如此）时，标准人群是一个保守派。猜测，即使您确定自己猜对了，也是发展国际公认标准的冒险策略。