size_type 中迭代器之间的长度

Posted 2023-03-23

【中文标题】size_type 中迭代器之间的长度

【英文标题】：Length between iterators in size_type

【发布时间】：2018-09-11 14:40:15

【问题描述】：

我正在编写自定义算法，在某些时候它需要获取两个迭代器之间的距离。如果我假设 it1 it2 我可以得到它们之间的正距离（it2 - it1）。这没关系，但是std::distance 和operator- 返回difference_type（在我的情况下）是long long 的别名。如果距离太大而无法放入long long 但可以放入unsigned long long（在我的情况下是size_type 别名）怎么办？ 对于这个例子，我还假设long long 是int64_t 和unsigned long long 是uint64_t：

std::string container = ...; // assume enourmous number of characters, like 2^64 - 1024
std::cout << (container.begin() - container.end());

由于operator- 返回difference_type，它不适合2^64 - 1024，由于溢出，它应该打印负数（实际上是任何东西-它是UB）。当然，我可以将其转换回std::string::size_type，但我不能确定以前的未定义行为是否像我假设的那样有效。我该如何处理这样的问题？

【问题讨论】：

您不能将距离存储在difference_type 类型的变量中吗？我的意思是您可以使用基于模板的解决方案来涵盖所有情况。

在我不那么谦虚的意见中，如果你有这么大的数据集，你需要一个无符号的 64 位整数来表示两个元素之间的“距离”，那么你使用了错误的数据结构或错误的设计。

并不是我会有这么多数据。我只想知道可能的解决方案是什么。我不希望我的算法在“大多数情况下”起作用。我可以使用转换保留它，但数据溢出是可行的：/

2^64 内存的成本是多少，您的任何客户能否将其专用于您程序中的单个容器？

这个问题真的很简单，如果你有C++11编译器的话。只需使用auto :)

【参考方案1】：

[..] 如果距离太大而无法放入 [distance_type] 但可以放入 [其他类型] [..]

我该如何处理这样的问题？

你不能。这是实现容器以及相应迭代器的人的工作。

如果他们用于距离的类型不能适合容器可能出现的所有值，那么这是容器中的错误。

澄清：difference_type 实际上是使用了depends on the iterators。

【参考方案2】：

关于我将如何解决问题的可能实现。

让我们把它留给类型推断系统来做出正确的调用。

C++11 前的实现 -

template<typename It>
void distance_algo_impl(It const & begin, It const & end)

    typename std::iterator_traits<It>::difference_type distance
        = std::distance(begin, end);

    std::cout << "\ndistance :" << distance << "\n";
    // ... do your distance based algorithm here


template<typename T>
void distance_algo(T const & container)

    distance_algo_impl(container.begin(), container.end());

后 C++11 实现 -

template<typename T>
void distance_algo(T const & container)

    auto distance = std::distance(container.begin(), container.end());
    std::cout << "\ndistance :" << distance << "\n";
    // ... do your distance based algorithm here

【讨论】：

这不是我想要的。我知道类型推导可以“起作用”，但这并不能解决转换有符号->无符号的问题。

嗯，我不清楚你想要什么。如果您需要unsigned 数据类型的容量，以及签名数据类型的灵活性，我建议您创建自己的新类型。一种新类型，它将是一对 <bool, unsigned> 。如果您愿意，我可以绘制一个适用于新数据类型的示例应用程序。 bool 将存储符号信息，而 unsigned 部分将存储幅度。

【参考方案3】：

这永远不会成为问题。我们知道这一点是因为max_size 表示为size_t。 max_size的返回代表：

由于系统或库实现限制，string 能够容纳的最大元素数，即std::distance(begin(), end()) 表示最大字符串

因此，无法使用大于size_t 分隔的string 的迭代器。