关于STL的stack的疑问

[qiaojicheng]

我使用的是VC自带的STL，它里面堆栈的实现代码中pop这样定义：
void pop();
而另外定义了一个 value_type& top()；
为什么不像常规那样pop返回一个值呢？这样定义很不习惯，要先取值，再弹出，很容易忘记弹出操作呀！

[xiaocai365]

对设计会有简化作用。
试想如果对空的栈 pop()，应该弹不出东西，
如果让你来设计 value_type& pop()，会怎样做。

[北极猩猩]

将查询与操作分离，最简单的思想。习惯就好了:P

[qiaojicheng]

xiaocai365(小菜)
pop之前应该查询是否为空，这样设计我也要查询呀，如果为空，就抛出一个异常，很正常呀！

Polarislee(北极星)
pop的语意就是弹出，返回栈顶值，搞成这样觉得很不习惯。

[stephenland74]

因为要保证操作的原子性，如果top和pop一样，当pop操作发生异常的时候，top并没有使栈顶的指针减一，而此时函数就退出了，如果下一次的调用继续的话，该栈的指针就会永远错下去，也许这个问题并不是很难解决，但只是这样的解决方法，会引发一些不合理的代码，而求在类的设计上也是一个隐患。

[xiaocai365]

qiaojicheng(乔)
标准库中的stack在pop下溢时无定义，而不是抛出异常。
抛出异常的代价就会高一些。

话说回来pop下溢的确是可以防护的，不过以上这些思考，恰好说明了标准库中的设计比较简单。

[Robin]

为了最大程度的满足用户的需要！
这两个Interface的意义是什么呢！

[Robin]

stephenland74(程序员）说的也有道理！
如果出现了Exception，在函数内部抛出Exception，也许会给大家造成更大的疑惑！
这样做的话，让我们自己来检测Exception！

[Robin]

按照你的思路的话，假如Clients继承了她之后，也许会出现这中情况！

[qiaojicheng]

xiaocai365(小菜)
我是说我设计的话就让它抛出一个异常，STL确实没有这样做。
之所以抛出异常是因为当使用者不合理的使用时给他一个提示，本来就应该先检查栈是否为空的。
STL在栈空时什么反应都没有，岂不是更不容易调试的时候发现问题，使用者也就很容易忘记检查了。

[hz129]

我觉得可以从效率方面考虑：
首先value_type& top()；这个函数是不可少的。
对于pop，需要将栈顶元素弹出，定义为value_type& pop()显然是不合适的。因为如果返回的是个引用，则栈顶元素不能被析构，此时又不能保证返回值会被应用，那么这个元素的析构时机就没法确定了，极有可能造成内存泄漏，如果改为value_type pop()，则在返回值不被使用的时候，平白无故的多用了一次拷贝构造函数，这与STL对效率的追求是相悖的。而分为两个函数，可以让使用者决定是否需要这个拷贝构造，最大化了效率。
eg:
X& a = XStack.top();
...
XStack.pop(); // 此时a将失效

X a = XStack.top();
...
XStack.pop(); // a仍然有效，执行赋值时会调用拷贝构造函数

[qiaojicheng]

古雨：
对于top，是必须的，有些实现使用peek（一瞥），很形象，和pop加以区分；

对于pop，谢谢你的解释，我没有考虑到构造和拷贝的开销。

还有一个问题，栈空时top的调用会导致什么结果？

[hz129]

我在linux g++3.2.2下运行，底层容器不同结果也不同，以deque和vector为底层容器时，栈空时top调用导致段错误。以list为底层容器时top调用返回0。
栈top()会调用底层容器的back()操作，deque和vector为空时，back()操作会使用空指针，而list为双向循环链，有一个作为链头的标志块，所以调用back()是不会导致空指针操作。但执行pop()操作时会出错。
#include <stack>
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
stack< int, list<int> > s;
cout << "s.top()=" << s.top() << endl;
s.pop();
}

STL对空栈调用top和pop应该是未定义的，可能设计者认为使用STL的人应该知道自己在做什么，如果想要比较安全的使用，可能JAVA的异常机制会更理想一些。