C++中max_size()是否可能存在未定义行为？

C++标准中对max_size()的定义如下：

返回值：最大可能容器的distance(begin(), end())。

• 出自[container.reqmts]中的max_size条款

初看这个定义没有问题，而且标准里没有为max_size()设置“前置条件”章节。但需要注意的是，对于随机访问迭代器，std::distance的实现逻辑是返回(last - first)，而随机访问迭代器的减法操作b - a是有明确前置条件的——不满足条件时该操作会导致未定义行为。

针对标准的表述，我们可以有三种解读方向：

• max_size()无前置条件，因此尽管标准未明确说明，但隐含要求最大可能容器的max_size()必须保证distance(begin(), end())的调用是定义良好的。
• max_size()只是缺失了“前置条件”章节的描述，如果end() - begin()（以及对应的std::distance(begin(), end())）属于未定义行为，那么max_size()的结果也可能是未定义行为。
• 其他未考虑到的情况。

核心疑问在于：

标准中缺少max_size()的“前置条件”章节，是对实现方提出的隐含要求，还是单纯的编辑疏漏？

目前这个问题没有明确的官方答案。std::distance基于(last - first)定义，后者可能触发未定义行为，但std::distance本身也并未要求迭代器的差值必须是可表示的。另外，“&b - &a是未定义行为但std::distance(&a, &b)定义良好”这种情况显然不符合逻辑。

基于以上分析，我认为这属于标准的编辑疏漏：max_size()确实缺失了必要的前置条件描述，存在触发未定义行为的可能，但也不排除还有未考虑到的细节点。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jan Schultke