C++ 为什么 std::vector<> 和 std::list<> 不共享公共基类/接口？

Question

因为我主要从事 C# 工作。经过相当长一段时间后，我不得不从事 C++ 项目，并且想知道为什么 C++ 不依赖继承或接口来实现相关方法，例如

std::vector<>::begin(T, Allocator)

和

std::list<T, Allocator>::begin()

？在 C# 中，这通常用于具有类似行为的类，例如

ICollection<T>

和

List<T>

上的

ReadOnlyCollection<T>

接口。

Answer 1

C++ 实际上以多种方式支持接口

1. 通过虚函数。这是经典风格nomial subtyping，对应于您引用的 C# 方法

   C++ 确实支持经典意义上的接口，其中接口类似于带有抽象函数的类。在 C++ 中，这将是纯虚函数。这相当于其他语言提供的功能。然而，这会带来性能损失，因为与常规函数（而且也可以内联）相比，调用虚拟函数会降低性能。

   除了性能损失之外，缺点是无法向现有类型添加接口。 （这适用于所有具有此功能的语言，而不仅仅是 C++）

2. 通过概念。这是基于结构子类型的更现代的界面方法。

   由于性能原因，

   std::vector

   或

   std::list

   没有基于虚拟功能的接口。尽管如此，他们还是遵循管理和概念惯例。两者都有迭代器（虽然属于不同的类，但都是迭代器）并且具有共同的功能，例如

   begin

   end

   insert

   、

   push_back

   等。甚至还有可以在所有容器上操作的

   std::begin

   。

   Go 语言中也使用了接口的结构子类型。它提供了更多的灵活性和可扩展性。例如，可以向现有类型添加接口，而无需更改现有类型。

   使用 C++20 概念，现在还可以显式指定类型的要求（即它们必须支持哪些方法，或者更一般地说，对它们进行操作的哪些表达式必须有效）。这定义了接口（或在 C++ 中如何调用它们的概念）。但这不是由类型实现者决定的，而是由类型的用法决定的。