ทำไมไม่ std :: que :: pop return value.?

ฉันอ่านหน้านี้แต่ฉันไม่สามารถหาเหตุผลเดียวกันได้ มีการกล่าวถึงว่า

"มันสมเหตุสมผลกว่าที่จะไม่ส่งคืนค่าใด ๆ เลยและต้องการให้ไคลเอ็นต์ใช้ front () เพื่อตรวจสอบค่าที่ด้านหน้าของคิว"

แต่การตรวจสอบองค์ประกอบจาก front () จำเป็นต้องคัดลอกองค์ประกอบนั้นด้วยค่า lvalue ตัวอย่างเช่นในส่วนรหัสนี้

std::queue<int> myqueue;
int myint;
int result;
std::cin >> myint;
myqueue.push (myint);

/ * ที่นี่ชั่วคราวจะถูกสร้างขึ้นบน RHS ซึ่งจะถูกกำหนดให้กับผลลัพธ์และในกรณีที่หากส่งคืนโดยการอ้างอิงผลลัพธ์จะถูกแสดงผลไม่ถูกต้องหลังจากการดำเนินการป๊อป * /

result = myqueue.front();  //result.
std::cout << ' ' << result;
myqueue.pop();

บนวัตถุcoutบรรทัดที่ห้าก่อนสร้างสำเนา myqueue.front () จากนั้นกำหนดให้เป็นผลลัพธ์ ดังนั้นความแตกต่างคืออะไรฟังก์ชันป๊อปสามารถทำสิ่งเดียวกันได้

ดังนั้นความแตกต่างคืออะไรฟังก์ชันป๊อปสามารถทำสิ่งเดียวกันได้

มันสามารถทำสิ่งเดียวกันได้ สาเหตุที่ไม่เป็นเช่นนั้นเป็นเพราะป๊อปที่ส่งคืนองค์ประกอบที่โผล่ออกมานั้นไม่ปลอดภัยหากมีข้อยกเว้น (ต้องส่งคืนตามค่าจึงสร้างสำเนา)

ลองพิจารณาสถานการณ์นี้ (ด้วยการใช้งานแบบไร้เดียงสา / สร้างขึ้นเพื่อเพิ่มประเด็นของฉัน):

template<class T>
class queue {
    T* elements;
    std::size_t top_position;
    // stuff here
    T pop()
    {
        auto x = elements[top_position];
        // TODO: call destructor for elements[top_position] here
        --top_position;  // alter queue state here
        return x;        // calls T(const T&) which may throw
    }

หากตัวสร้างสำเนาของ T ส่งคืนแสดงว่าคุณได้แก้ไขสถานะของคิวแล้ว ( top_positionในการนำไปใช้งานที่ไร้เดียงสาของฉัน) และองค์ประกอบจะถูกลบออกจากคิว (และไม่ส่งคืน) สำหรับเจตนาและวัตถุประสงค์ทั้งหมด (ไม่ว่าคุณจะจับข้อยกเว้นในรหัสไคลเอนต์ได้อย่างไร) องค์ประกอบที่อยู่ด้านบนสุดของคิวจะหายไป

การใช้งานนี้ไม่มีประสิทธิภาพเช่นกันในกรณีที่คุณไม่ต้องการค่าที่โผล่ขึ้นมา (กล่าวคือสร้างสำเนาขององค์ประกอบที่ไม่มีใครใช้)

สิ่งนี้สามารถดำเนินการได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพด้วยการดำเนินการสองอย่างแยกกัน ( void popและconst T& front())

หน้าที่คุณได้เชื่อมโยงเพื่อตอบคำถามของคุณ

หากต้องการอ้างอิงส่วนทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง:

อาจสงสัยว่าทำไม pop () จึงคืนค่าเป็นโมฆะแทนที่จะเป็น value_type นั่นคือเหตุใดจึงต้องใช้ front () และ pop () เพื่อตรวจสอบและลบองค์ประกอบที่ด้านหน้าของคิวแทนที่จะรวมทั้งสองในฟังก์ชันสมาชิกเดียว ในความเป็นจริงมีเหตุผลที่ดีสำหรับการออกแบบนี้ หาก pop () ส่งคืนองค์ประกอบด้านหน้าก็จะต้องส่งคืนตามค่าแทนที่จะเป็นการอ้างอิง: การส่งคืนโดยการอ้างอิงจะสร้างตัวชี้ห้อย อย่างไรก็ตามการส่งคืนตามค่าไม่มีประสิทธิภาพ: เกี่ยวข้องกับการเรียกตัวสร้างสำเนาซ้ำซ้อนอย่างน้อยหนึ่งครั้ง เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่ pop () จะส่งคืนค่าในลักษณะที่มีประสิทธิภาพและถูกต้องจึงเหมาะสมกว่าที่จะไม่ส่งคืนค่าใด ๆ เลยและต้องการให้ไคลเอ็นต์ใช้ front () เพื่อตรวจสอบค่าที่ ด้านหน้าของคิว

C ++ ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงจำนวนบรรทัดของโค้ดที่โปรแกรมเมอร์ต้องเขียน

pop ไม่สามารถส่งคืนการอ้างอิงไปยังค่าที่ถูกลบออกได้เนื่องจากกำลังถูกลบออกจากโครงสร้างข้อมูลดังนั้นการอ้างอิงควรอ้างอิงถึงอะไร? มันสามารถคืนค่าได้ แต่ถ้าผลลัพธ์ของป๊อปไม่ได้ถูกเก็บไว้ที่ใด? จากนั้นก็เสียเวลาในการคัดลอกค่าโดยไม่จำเป็น

ด้วยการใช้งานปัจจุบันสิ่งนี้ใช้ได้:

int &result = myqueue.front();
std::cout << result;
myqueue.pop();

หากป๊อปจะส่งคืนข้อมูลอ้างอิงเช่นนี้:

value_type& pop();

จากนั้นรหัสต่อไปนี้อาจขัดข้องเนื่องจากการอ้างอิงไม่ถูกต้องอีกต่อไป:

int &result = myqueue.pop();
std::cout << result;

ในทางกลับกันหากจะส่งคืนค่าโดยตรง:

value_type pop();

จากนั้นคุณจะต้องทำสำเนาเพื่อให้รหัสนี้ใช้งานได้ซึ่งมีประสิทธิภาพน้อยกว่า:

int result = myqueue.pop();
std::cout << result;

เริ่มจาก C ++ 11 สามารถเก็บข้อมูลพฤติกรรมที่ต้องการได้โดยใช้ความหมายการย้าย ชอบpop_and_move. ดังนั้นตัวสร้างการคัดลอกจะไม่ถูกเรียกและประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับตัวสร้างการย้ายเท่านั้น

คุณสามารถทำได้ทั้งหมด:

std::cout << ' ' << myqueue.front();

หรือหากคุณต้องการค่าในตัวแปรให้ใช้การอ้างอิง:

const auto &result = myqueue.front();
if (result > whatever) do_whatever();
std::cout << ' ' << result;

ถัดจากนั้นคำว่า 'สมเหตุสมผลมากขึ้น' เป็นรูปแบบอัตนัยของ 'เราได้ตรวจสอบรูปแบบการใช้งานและพบว่ามีความจำเป็นมากขึ้นในการแยก' (มั่นใจได้: ภาษา C ++ ไม่ได้มีการพัฒนาเพียงเล็กน้อย ... )

ฉันคิดว่าทางออกที่ดีที่สุดคือการเพิ่มสิ่งที่ชอบ

std::queue::pop_and_store(value_type& value);

โดยที่ค่าจะได้รับค่าที่โผล่มา

ข้อดีคือสามารถใช้งานได้โดยใช้ตัวดำเนินการกำหนดย้ายในขณะที่การใช้ front + pop จะทำสำเนา