为何std::string_view与std::span构造函数未采用C++20 concepts?
为什么std::string_view的迭代器对/范围构造函数未使用C++20 Concepts约束?
C20与C23分别为std::string_view引入了迭代器对构造函数和范围构造函数,std::span也具备类似设计:
template<class It, class End> constexpr basic_string_view(It first, End last); // C++20 template<class R> explicit constexpr basic_string_view(R&& r); // C++23
尽管标准文档明确了这些构造函数的参数要求,但它们并没有用C++20 Concepts约束,主要有以下几个原因:
- 兼容性优先:这些构造函数需要兼容C20之前的代码生态。不少自定义迭代器或范围类型虽然满足连续序列的语义要求,但并未适配C20的Concepts接口。如果强行添加Concepts约束,会导致这类旧代码无法编译,破坏向后兼容。
- 语义约束的灵活性:标准对参数的要求是语义层面的(比如迭代器需指向连续字符序列、范围需为连续范围且元素可转换为
charT),而Concepts更多是语法层面的检查。直接用Concepts会过滤掉一些语法上不匹配但语义符合的类型,限制了构造函数的适用场景。 - 实现与编译开销的权衡:添加Concepts约束会增加标准库的实现复杂度,同时可能带来额外的编译时间开销。现有SFINAE机制已经能过滤大部分非法参数,虽然错误提示不如Concepts友好,但在兼容性和实现成本之间达成了平衡。
- 标准库组件的一致性:
std::span的同类构造函数也未使用Concepts约束,保持这种设计一致性能避免标准库组件间的行为差异,降低用户的学习和使用成本。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Benjamin Buch
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