为什么C++的string::pop_back()方法被设计为返回void？

问题背景 #

提到pop（弹出）术语时，开发者通常会联想到栈的弹出操作：元素从栈上移除后，会被操作方直接获取持有。
我近期在编写可处理温度值、自动转换单位的类时，计划实现一个可接收"347.23c"、"923.40R"这类格式字符串的构造函数：若字符串末尾字符为大小写的F、C、K、R单位标识，就移除该字符并基于其完成后续计算逻辑。
我知晓实现该需求有其他替代方案，这并非我关注的重点。我的疑问是：string::pop_back()的设计似乎背离了pop操作的通用定义，是否存在合理依据解释该方法为何被设计为返回void？

核心设计依据 #

这个设计不是std::string独有的特例，而是C++标准库所有容器pop类接口的统一设计准则，背后的核心考量是异常安全：

• 如果pop操作在移除元素的同时返回被移除的元素，就必须在移除元素后执行返回值的拷贝/移动构造。而这个构造过程是有可能抛出异常的——尤其是当容器存储的是自定义类型时，拷贝构造抛出异常是非常常见的情况。
• 一旦拷贝构造抛出异常，就会出现无法挽回的错误：元素已经从容器中被移除，但返回值构造失败，被移除的元素会直接丢失，既无法放回容器，也无法被调用方获取，会直接造成资源泄漏或逻辑错误。

可能有人会提出疑问：std::string存储的是char类型，拷贝char根本不会抛出异常，为什么不能单独给string::pop_back()加返回值？答案是接口一致性：标准库所有容器的pop接口行为必须保持统一，不能因为单个容器存储的元素类型特殊，就破坏整套接口的通用行为准则，否则会大幅提高开发者的记忆成本，也容易在泛型编程中引发隐蔽的错误。

如果需要获取被移除的末尾元素，标准库推荐的安全写法是先取元素、再执行移除：

// 温度解析场景的正确写法
std::string input = "347.23c";
char unit = std::tolower(input.back()); // 先拿到末尾单位字符
input.pop_back(); // 确认拿到值后再移除末尾字符
// 后续执行单位转换逻辑即可

这种写法可以保证异常安全：如果拷贝待返回元素的过程抛出异常，元素还完整保留在容器中，不会出现丢失问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mreff555