Header mana yang harus saya sertakan untuk `size_t`?

Menurut cppreference.com size_t didefinisikan dalam beberapa header, yaitu

<cstddef>
<cstdio>
<cstring>
<ctime>

Dan, sejak C ++ 11, juga di

<cstdlib>
<cwchar> 

Pertama-tama saya bertanya-tanya mengapa ini terjadi. Bukankah ini bertentangan dengan prinsip KERING ? Namun, pertanyaan saya adalah:

Manakah dari tajuk di atas yang harus saya sertakan untuk digunakan size_t? Apakah itu penting?

Dengan asumsi saya ingin meminimalkan fungsi dan tipe yang saya impor, saya akan menggunakannya cstddefkarena tidak mendeklarasikan fungsi apa pun dan hanya mendeklarasikan 6 jenis. Yang lain fokus pada domain tertentu (string, waktu, IO) yang mungkin tidak penting bagi Anda.

Perhatikan bahwa cstddefhanya jaminan untuk mendefinisikan std::size_t, yaitu, menentukan size_tdalam namespace std, meskipun mungkin memberikan nama ini juga di namespace global (efektif, biasa size_t).

Sebaliknya, stddef.h(yang juga merupakan header yang tersedia di C) jaminan untuk didefinisikan size_tdalam namespace global, dan mungkin juga menyediakan std::size_t.

Faktanya, sinopsis (termasuk dalam standar C ++) dari beberapa header yang secara spesifik disertakan size_tserta header lebih lanjut menentukan jenisnya size_t(berdasarkan standar C karena <cX>header hanyalah <X.h>header ISO C dengan perubahan yang dicatat di mana penghapusan size_ttidak diindikasikan).

Standar C ++ bagaimanapun, mengacu <cstddef>pada definisistd::size_t

• dalam 18.2 Jenis ,
• dalam 5.3.3 Ukuran ,
• dalam 3.7.4.2 Fungsi deallokasi (yang mengacu pada 18.2) dan
• di 3.7.4.1 Fungsi alokasi (juga mengacu pada 18.2).

Oleh karena itu dan karena fakta bahwa <cstddef>hanya memperkenalkan tipe dan tidak ada fungsi, saya akan tetap menggunakan header ini untuk membuatnya std::size_ttersedia.

Perhatikan beberapa hal:

1. Jenis std::size_tdapat diperoleh dengan decltypetanpa menyertakan header

   Jika Anda berencana untuk memperkenalkan typedef dalam kode Anda (yaitu karena Anda menulis wadah dan ingin menyediakan size_typetypedef) Anda dapat menggunakan global sizeof, sizeof...atau alignofoperator untuk menentukan tipe Anda tanpa menyertakan header sama sekali karena operator theose kembali std::size_tper definisi standar dan Anda dapat menggunakannya decltype:

   using size_type = decltype(alignof(char));
   

2. std::size_ttidak terlihat secara global meskipun fungsi dengan std::size_targumennya ada.

   Fungsi alokasi dan deallocation global yang dideklarasikan secara implisit

   void* operator new(std::size_t);
   void* operator new[](std::size_t);
   void operator delete(void*);
   void operator delete[](void*);
   

   JANGAN memperkenalkan size_t, stdatau std::size_tdan

   merujuk ke stdatau std::size_tsalah format kecuali nama telah dinyatakan dengan menyertakan header yang sesuai.

3. Pengguna tidak boleh mendefinisikan ulang std::size_tmeskipun dimungkinkan untuk memiliki beberapa typedef yang merujuk ke tipe yang sama di namespace yang sama.

   Meskipun, terjadinya beberapa definisi di size_tdalam stdbenar-benar valid sesuai 7.1.3 / 3 , tidak diperbolehkan untuk menambahkan deklarasi apa pun namespace stdsesuai 17.6.4.2.1 / 1 :

   Perilaku program C ++ tidak ditentukan jika program ini menambahkan deklarasi atau definisi ke namespace std atau ke namespace dalam namespace std kecuali ditentukan lain.

   Menambahkan typedef yang tepat untuk size_tnamespace tidak melanggar 7.1.3 tetapi melanggar 17.6.4.2.1 dan menyebabkan perilaku tidak terdefinisi.

   _{Klarifikasi: Cobalah untuk tidak salah menafsirkan 7.1.3 dan jangan menambahkan deklarasi atau definisi ke std(kecuali beberapa kasus spesialisasi template di mana typedef bukan spesialisasi template). Memperluasnamespace std}

Semua file header perpustakaan standar memiliki definisi yang sama; tidak masalah mana yang Anda masukkan dalam kode Anda sendiri. Di komputer saya, saya memiliki deklarasi berikut di _stddef.h. File ini disertakan oleh setiap file yang Anda daftarkan.

/*
   Define the size_t type in the std namespace if in C++ or globally if in C.
   If we're in C++, make the _SIZE_T macro expand to std::size_t
*/

#if !defined(_SIZE_T) && !defined(_SIZE_T_DEFINED)
#  define _SIZE_T_DEFINED
#if defined(_WIN64)
   typedef unsigned __int64 size_t;
#else
   typedef unsigned int size_t;
#endif
#  if defined(__cplusplus)
#    define _SIZE_T std::size_t
#  else
#    define _SIZE_T size_t
#  endif
#endif

Anda dapat melakukannya tanpa header:

using size_t = decltype(sizeof(int));
using size_t = decltype(sizeof 1); //  The shortest is my favourite.
using size_t = decltype(sizeof "anything");

Ini karena standar C ++ membutuhkan:

Hasil dari sizeofdan sizeof...merupakan konstanta tipe std::size_t. [Catatan: std::size_tdidefinisikan dalam header standar <cstddef>(18.2). - catatan akhir]

Dengan kata lain, standar tersebut mensyaratkan:

static_assert(std::is_same<decltype(sizeof(int)), std::size_t>::value,
              "This never fails.");

Perhatikan juga, bahwa tidak masalah untuk membuat typedefdeklarasi ini di global dan di stdnamespace, selama typedefdeklarasi tersebut cocok dengan semua deklarasi lain dengan nama typedef yang sama (kesalahan kompiler dikeluarkan pada deklarasi yang tidak cocok).

Hal ini karena:

• §7.1.3.1 Nama typedef tidak memperkenalkan tipe baru seperti yang dilakukan deklarasi kelas (9.1) atau deklarasi enum.

• §7.1.3.3 Dalam lingkup non-kelas tertentu, penentu typedefdapat digunakan untuk mendefinisikan kembali nama jenis apa pun yang dideklarasikan dalam lingkup itu untuk merujuk ke jenis yang telah dirujuk.

Untuk para skeptis yang mengatakan bahwa ini merupakan penambahan tipe baru ke dalam namespace std, dan tindakan seperti itu secara eksplisit dilarang oleh standar, dan ini adalah UB dan itu saja; Saya harus mengatakan bahwa sikap ini berarti mengabaikan dan menyangkal pemahaman yang lebih dalam tentang masalah yang mendasarinya.

Larangan standar menambahkan deklarasi dan definisi baru ke dalam namespace stdkarena dengan melakukan itu pengguna dapat mengacaukan perpustakaan standar dan menembak seluruh kakinya. Untuk penulis standar, lebih mudah untuk membiarkan pengguna mengkhususkan beberapa hal tertentu dan melarang melakukan hal lain untuk ukuran yang baik, daripada melarang setiap hal yang tidak boleh dilakukan pengguna dan berisiko kehilangan sesuatu yang penting (dan kaki itu). Mereka melakukannya di masa lalu ketika mensyaratkan bahwa tidak ada kontainer standar yang dibuat dengan tipe yang tidak lengkap, padahal beberapa kontainer dapat melakukannya dengan baik (lihat Pustakawan Standar: Kontainer Tipe Tidak Lengkap oleh Matthew H. Austern ):

... Pada akhirnya, semuanya tampak terlalu keruh dan terlalu kurang dipahami; Komite standardisasi tidak berpikir ada pilihan lain kecuali mengatakan bahwa kontainer STL tidak seharusnya bekerja dengan tipe yang tidak lengkap. Untuk ukuran yang baik, kami menerapkan larangan itu ke seluruh perpustakaan standar juga.

... Dalam retrospeksi, sekarang teknologi lebih dipahami, keputusan itu pada dasarnya masih tampak benar. Ya, dalam beberapa kasus dimungkinkan untuk mengimplementasikan beberapa kontainer standar sehingga mereka dapat dibuat dengan tipe yang tidak lengkap - tetapi juga jelas bahwa dalam kasus lain itu akan sulit atau tidak mungkin. Kemungkinan besar tes pertama yang kami coba, gunakan std::vector, kebetulan merupakan salah satu kasus yang mudah.

Mengingat bahwa aturan bahasa std::size_tharus tepat decltype(sizeof(int)), melakukan namespace std { using size_t = decltype(sizeof(int)); }adalah salah satu hal yang tidak merusak apa pun.

Sebelum C ++ 11 tidak ada decltypedan dengan demikian tidak ada cara untuk mendeklarasikan tipe sizeofhasil dalam satu pernyataan sederhana tanpa melibatkan banyak template. size_tAlias ​​tipe yang berbeda pada arsitektur target yang berbeda, bagaimanapun, itu tidak akan menjadi solusi yang elegan untuk menambahkan tipe built-in baru hanya untuk hasil sizeof, dan tidak ada typedef bawaan standar. Oleh karena itu, solusi yang paling portabel saat itu adalah dengan meletakkan size_talias tipe di beberapa header dan dokumen tertentu itu.

Di C ++ 11 sekarang ada cara untuk menuliskan persyaratan standar yang tepat sebagai satu deklarasi sederhana.