std::queue front 会将前面的元素排除在外吗？答案

【问题标题】：Will std::queue front take front element out of the line?std::queue front 会将前面的元素排除在外吗？
【发布时间】：2010-11-09 12:56:29
【问题描述】：

std::queue::front 会取消前面的元素吗？如果没有怎么删除呢？

【问题讨论】：

标签： c++ queue std

【解决方案1】：

有一个获取元素的函数，另一个用于删除元素的函数：

typedef queue<MyClass> MyQueue;
MyQueue q;
q.push(MyClass(42));
// ...
MyClass const& rx = q.front();
rx.print();

MyClass x = q.front(); // Copies the front element to a fresh object
q.pop(); // From this point, rx is a dangling reference
assert(x == MyClass(42));

基本原理：如果只有一个 pop 函数返回前面的元素，则不可能获得对前面元素的引用，因为它会从队列中删除。如果您只想在丢弃之前读取一个巨大的元素，那么您肯定不希望您的代码执行复制。

编辑：一个更根本的原因是拥有两个功能意味着用户负责制作副本。假设只有一个pop 函数：如果复制构造函数（pop 内部）抛出异常会发生什么？（参见@Steve Jessop 的评论）

【讨论】：

... 即使您确实想要复制，也无法在提供强大的异常保证的同时按值返回。对调用者左值的复制发生在对象已从队列中删除之后，因此如果复制 ctor 或复制分配（无论在该特定情况下是什么）抛出异常，则队列已经被弹出。
@Steve：你是对的。为了完整起见，应该提到异常安全。
@Alexandre：正如史蒂夫所强调的那样，基本原理是关于异常保证，而不是关于interface，因为您可以同时拥有front 和返回副本的pop。要么是这种行为，要么是要求复制构造函数不能抛出。
@Alexandre C. 两个副本不会这样做。不仅要强制要求 RVO，还要强制要求一种 RVO 形式，它允许 copy-assignment 就地，而不仅仅是复制构造，以使 MyClass x; x = q.pop(); 异常安全.正如我们所知，这在 C++ 中是不可行的。一个更简单的替代方法是pop 采用非常量引用参数，并在修改队列之前将前端对象复制到该参数中。这很容易成为异常安全的，AFAIK 不提供它的原因只是它是front() 和pop() 的简单组合，所以可以自己动手做。
@Alexandre：实际上，这可以通过另一个接口queue.pop(item) 来完成，使用赋值而不是复制构造。我猜这不太惯用。

【解决方案2】：

不，它只是返回对前面元素的引用。如果您需要取出元素，请使用pop()。有关详细信息，请参阅std::queue 参考。

【讨论】：

【解决方案3】：

队列前端操作的类型定义。

value_type& queue::front ()
const value_type& queue::front () const

两种形式都返回队列的下一个元素。调用者必须确保队列包含一个元素（size()>0）；否则，行为未定义。非常量队列的第一种形式返回一个引用。因此，您可以修改队列中的下一个元素。由您决定这是否是好的风格。

使用 pop 删除它。它从队列中删除下一个元素。下一个元素是最先插入的元素（在队列中的所有其他元素之前）。这个函数没有返回值。要处理下一个元素，您必须先调用 front()。

【讨论】：