为什么pop()会参与争论？

Question

快速背景
我是一名Java开发人员,在我的免费/无聊时间里一直在玩C++.

前言
在C++中,您经常会看到pop通过引用获取参数:

void pop(Item& removed);

我知道用你删除的内容"填写"参数会很好.这对我来说完全有意义.这样,要求删除顶部项目的人可以查看删除的内容.

但是,如果我在Java中这样做,我会做这样的事情:

Item pop() throws StackException;

这样,在pop之后我们返回:结果为NULL,Item或异常将被抛出.

我的C++教科书向我展示了上面的例子,但是我看到很多堆栈实现没有参数(例如stl stack).

问题
如何在C++中实现pop函数？

奖金
为什么？

Answer 1

回答这个问题:你不应该在C++中实现pop函数,因为它已经由STL实现了.所述std::stack容器适配器提供的方法top获得的堆栈顶部的元素的引用,并且所述方法pop以除去顶部元件.请注意pop,正如您所询问的那样,单独的方法不能用于执行这两个操作.

为什么要这样做呢？

1. 异常安全: Herb Sutter对GotW#82中的问题给出了很好的解释.
2. 单一责任原则:在GotW#82中也提到过. top照顾一个责任,pop照顾另一个.
3. 不支付你不需要的东西:对于一些代码,可能就足够了检查顶级元素,然后弹出它,从来没有将这个元素的(潜在的昂贵)的副本.(这在SGI STL文档中有提及.)

任何希望获得元素副本的代码都可以免费获得:

Foo f(s.top());
s.pop();

此外,这个讨论可能很有趣.

如果您要实现pop来返回值,那么无论是按值返回还是将其写入out参数都无关紧要.大多数编译器都实现了RVO,它将优化返回值方法,使其与copy-into-out-parameter方法一样高效.请记住,其中任何一个都可能比使用top()或front()检查对象效率低,因为在这种情况下绝对没有复制完成.

Answer 2

Java 方法的问题在于它的pop()方法至少有两个效果：删除元素和返回元素。这违反了软件设计的单一职责原则，进而为设计复杂性和其他问题打开了大门。它还意味着性能损失。

在 STL 的方式中，想法是有时当您pop()对弹出的项目不感兴趣时​​。您只想要删除顶部元素的效果。如果函数返回该元素而您忽略它，那么这就是浪费的副本。

如果您提供两个重载，一个重载接受引用，另一个重载则不接受，那么您允许用户选择他（或她）是否对返回的元素感兴趣。通话性能将达到最佳。

STL 不会重载pop()函数，而是将它们分成两个函数：（back()或top()在适配器的情况下std::stack）和pop()。该back()函数仅返回该元素，而该pop()函数仅删除该元素。