Почему std :: vector & lt; bool & gt; нет .data ()?

Почему std :: vector не имеет .data ()?

Потому что std::vector<bool> хранит несколько значений в 1 байт.

Думайте об этом как о сжатой системе хранения, где каждому логическому значению требуется 1 бит. Таким образом, вместо одного элемента на блок памяти (один элемент на ячейку массива) макет памяти может выглядеть следующим образом:

Предполагая, что вы хотите проиндексировать блок, чтобы получить значение, как бы вы использовали оператор []? Не может вернуться bool& (так как он вернет один байт, который хранит более одного bools), таким образом, вы не могли назначить bool* к этому. Другими словами bool *bool_ptr =&v[0]; является не допустимый код, и приведет к ошибке компиляции.

Более того, правильная реализация может не иметь такой специализации и не выполнять оптимизацию памяти (сжатие). Так data() придется копировать в ожидаемый тип возвращаемого значения в зависимости от реализации (или стандарт должен форсировать оптимизацию, а не просто позволять это).

Почему указатель на массив bools не может быть возвращен?

Так как std::vector<bool> является не хранится в виде массива bools, поэтому прямой указатель не может быть возвращен. Это можно сделать, скопировав данные в массив и вернув этот массив, но не стоит этого делать (если они это сделают, я думаю, что это работает как data() для всех контейнеров, которые будут вводить в заблуждение).

Каковы преимущества не делать этого?

Оптимизация памяти.

Обычно использование памяти в 8 раз меньше, так как в одном байте хранится несколько битов. Если быть точным, CHAR_BIT раз меньше.