C++ 具名要求：字符特征 (CharTraits)

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CharTraits
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字符特征 (CharTraits) 是特征类，它抽象给定字符类型的基本字符和字符串操作。大多数标准库字符串类和输入/输出类要求伴随对应字符模板类型形参的字符特征 (CharTraits) 模板类型。

要求

字符特征 (CharTraits) 上的下列操作均不可抛出异常。

给定

  • CharT ，字符类型
  • X ， CharT 的字符特征 (CharTraits) 类型
  • c, d ， CharT 类型值
  • p, q ， const CharT* 类型值
  • s ， CharT* 类型值
  • n, i, j ， std::size_t 类型值
  • e, f ， X::int_type 类型值
  • pos ， X::pos_type 类型值
  • state ， X::state_type 类型值
  • r ， CharT 类型左值
表达式 返回类型 语义 复杂度
X::char_type CharT 用于指代字符类型 编译时
X::int_type 能保有 X::char_type 的所有合法值加 X::eof() 的类型 编译时
X::off_type 以 X 为输入/输出类中的特性模板形参时，若此类型非 std::streamoff 则引起实现定义行为。 编译时
X::pos_type
  • 输入/输出类中的函数返回此类型，以 X::pos_type(X::off_type(-1)) 为提示错误的非法值
  • 以此类型的非法值为任何接收此类型值的 std::istream 、 std::ostream 或 std::streambuf 成员的实参是未定义行为
  • 在以 X 为输入/输出类中的特性模板形参时，若此类型非 std::streampos 则引起实现定义行为
编译时
X::state_type 可析构 (Destructible) 、可复制赋值 (CopyAssignable) 、可复制构造 (CopyConstructible) 、可默认构造 (DefaultConstructible) 编译时
X::eq(c,d) bool 返回：是否把 c 当做等于 d 常数
X::lt(c,d) bool 返回：是否把 c 当做小于 d 常数
X::compare(p,q,n) int 返回：
  • 0 ，若对 [0,n) 中的每个 i ， X::eq(p[i], q[i]) 为 true
  • 否则为负值，若
    • 对 [0,n) 中的某个 j ， X::lt(p[j], q[j]) 为 true ，且
    • 对 [0,j) 中的每个 i ， X::eq(p[i], q[i]) 为 true
  • 否则为正值
线性
X::length(p) std::size_t 返回：使得 X::eq(p[i], CharT()) 为 true 的最小 i 线性
X::find(p,n,c) const X::char_type* 返回：
  • [p, p+n) 中的最小 q ，使得 X::eq(*q, c) 为 true
  • 否则为零
线性
X::move(s,p,n) X::char_type*
  • 对 [0,n) 中的每个 i 进行 X::assign(s[i], p[i])
  • 即使范围 [p,p+n) 与 [s,s+n) 重叠也能正确复制
  • 返回： s
线性
X::copy(s,p,n) X::char_type*
  • 要求： p 不在 [s,s+n) 中
  • 返回： s
  • 对 [0,n) 中每个 i 进行 X::assign(s[i], p[i])
线性
X::assign(r,d) （不使用） 赋值 r = d 常数
X::assign(s,n,c) X::char_type*
  • 对 [0,n) 中每个 i 进行 X::assign(s[i], c) 。
  • 返回： s
线性
X::not_eof(e) X::int_type 返回：
  • e ，若 X::eq_int_type(e, X::eof()) 为 false
  • 否则为使得 X::eq_int_type(f, X::eof()) 为 false 的值 f
常数
X::to_char_type(e) X::char_type 返回：
  • 若 X::eq_int_type(e, X::to_int_type(c)) 对某个 c 为 true 则为 c
  • 否则为某未指定值
常数
X::to_int_type(c) X::int_type 返回： X::to_char_type 和 X::eq_int_type 的定义所制约的某值 e 常数
X::eq_int_type(e,f) bool
  • 对于所有 c 和 d ， X::eq(c,d) 等于 X::eq_int_type(X::to_int_type(c), X::to_int_type(d))
  • 返回：
    • X::eq(c,d) ，若对于某 c 和 d ， e == X::to_int_type(c) 且 f == X::to_int_type(d)
    • 否则为 true ，若 e 与 f 都是 X::eof() 的副本
    • 否则为 false ，若 e 与 f 之一为 X::eof() 的副本而另一者不是
    • 否则值未指定
常数
X::eof() X::int_type 返回：使得 X::eq_int_type(e, X::to_int_type(c)) 对于所有值 c 为 false 的值 e 常数

标准库

下列标准库类模板要求字符特征 (CharTraits) 作为模板类型形参：

字符串
存储并操作字符序列
(类模板)
(C++17)
 只读的字符串视图
(类模板)
流
管理任意流缓冲
(类模板)
包装给定的抽象设备（std::basic_streambuf）
并提供高层输入接口
(类模板)
实现高层文件流输入操作
(类模板)
实现高层字符串流输入操作
(类模板)
(C++23)
 实现固定字符缓冲区输入操作
(类模板)
包装给定的抽象设备（std::basic_streambuf）
并提供高层输出接口
(类模板)
实现高层文件流输出操作
(类模板)
实现高层字符串流输出操作
(类模板)
(C++20)
 同步输出流的包装
(类模板)
(C++23)
 实现固定字符缓冲区输出操作
(类模板)
包装给定的抽象设备（std::basic_streambuf）
并提供高层输入/输出接口
(类模板)
实现高层文件流输入/输出操作
(类模板)
实现高层字符串流输入/输出操作
(类模板)
(C++23)
 实现固定字符缓冲区输入/输出操作
(类模板)
流迭代器
从 std::basic_istream 读取的输入迭代器
(类模板)
写入 std::basic_ostream 的输出迭代器
(类模板)
流缓冲
抽象原生设备
(类模板)
抽象原生文件设备
(类模板)
实现原生字符串设备
(类模板)
(C++20)
 同步输出设备的包装
(类模板)
(C++23)
 实现原始固定字符缓冲区设备
(类模板)
流缓冲迭代器
从 std::basic_streambuf 读取的输入迭代器
(类模板)
写入 std::basic_streambuf 的输出迭代器
(类模板)


下列标准库类满足字符特征 (CharTraits) ：

template<> class char_traits<char>;

template<> class char_traits<wchar_t>;
template<> class char_traits<char8_t>;
template<> class char_traits<char16_t>;

template<> class char_traits<char32_t>;

(C++20 起)
(C++11 起)
(C++11 起)
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