libc++ vector::insert 重载的区别

Question

libc++的std::vectorimplementation有以下insert的重载：

template <class _Tp, class _Allocator>
typename vector<_Tp, _Allocator>::iterator
vector<_Tp, _Allocator>::insert(const_iterator __position, const_reference __x)
{
    pointer __p = this->__begin_ + (__position - begin());
    if (this->__end_ < this->__end_cap())
    {
        __RAII_IncreaseAnnotator __annotator(*this);
        if (__p == this->__end_)
        {
            __alloc_traits::construct(this->__alloc(),
                                      _VSTD::__to_raw_pointer(this->__end_), __x);
            ++this->__end_;
        }
        else
        {
            __move_range(__p, this->__end_, __p + 1);
            const_pointer __xr = pointer_traits<const_pointer>::pointer_to(__x);
            if (__p <= __xr && __xr < this->__end_) // [*]
                ++__xr;
            *__p = *__xr;
        }
        __annotator.__done();
    }
    else
    {
        allocator_type& __a = this->__alloc();
        __split_buffer<value_type, allocator_type&> __v(__recommend(size() + 1), __p - this->__begin_, __a);
        __v.push_back(__x);
        __p = __swap_out_circular_buffer(__v, __p);
    }
    return __make_iter(__p);
}

... 和类似的，采用右值引用：

template <class _Tp, class _Allocator>
typename vector<_Tp, _Allocator>::iterator
vector<_Tp, _Allocator>::insert(const_iterator __position, value_type&& __x)
{
    pointer __p = this->__begin_ + (__position - begin());
    if (this->__end_ < this->__end_cap())
    {
        __RAII_IncreaseAnnotator __annotator(*this);
        if (__p == this->__end_)
        {
            __alloc_traits::construct(this->__alloc(),
                                      _VSTD::__to_raw_pointer(this->__end_),
                                      _VSTD::move(__x));
            ++this->__end_;
        }
        else
        {
            __move_range(__p, this->__end_, __p + 1);
            *__p = _VSTD::move(__x);
        }
        __annotator.__done();
    }
    else
    {
        allocator_type& __a = this->__alloc();
        __split_buffer<value_type, allocator_type&> __v(__recommend(size() + 1), __p - this->__begin_, __a);
        __v.push_back(_VSTD::move(__x));
        __p = __swap_out_circular_buffer(__v, __p);
    }
    return __make_iter(__p);
}

第一次重载中标记[*]的分支的目的是什么？是标准要求的吗？为什么在第二次重载中没有它？我在 libstdc++ 中找不到等效的构造。

编辑：libstdc++solves通过创建临时副本来解决同样的问题。

Answer 1

这是处理您尝试插入的元素已存在于vector 中的情况的条件。

为了解释这一点，让我们从定义函数中使用的变量开始。

• __p 是指向要插入新元素的位置的指针
• __xr 是指向要插入的元素地址的指针

当vector 有足够的容量插入一个额外的元素（if (this->__end_ < this->__end_cap())）时，您询问的代码路径将被执行。此外，插入点不是 end() 迭代器（if (__p == this->__end_) — 执行的是 else 路径）。

在这种情况下，实现首先将 [__p, end()) 范围内的所有内容移动一个位置 — __move_range(__p, this->__end_, __p + 1);

但是，如果您尝试插入的元素是刚刚被移动的范围的一部分呢？如果是这样，您必须增加指向要插入的元素的指针。这就是以下几行的作用

if (__p <= __xr && __xr < this->__end_)
  ++__xr;

右值引用重载没有做同样的检查，因为允许实现假设右值引用所引用的任何对象都是唯一引用的，因此尝试使用对一个元素的右值引用执行insert vector 中已经存在是未定义的行为。

来自 N3337，§17.6.4.9/1 [res.on.arguments]

除非另有明确说明，否则以下各项均适用于 C++ 标准库中定义的函数的所有参数。
— ...
— 如果函数参数绑定到右值引用参数，则实现可能假定此参数是对该参数的唯一引用。

这是defect report 和上述条款的基本原理。