C++ string::size_type 类型以及由此引发的思考

Posted 2022-11-28 爱作的小兔子

关于string的size的返回值类型，在其他人的blog上看到如下文章（http://blog.sina.com.cn/s/blog_4cb9953f0100duon.html）：

int main()

   
       string str("Hello World!\\n");
       cout << "The size of " << str << "is " << str.size()
            << " characters, including the newline" << endl;
       return 0;
   
   从逻辑上来讲，size() 成员函数似乎应该返回整形数值，或是无符号整数。但事实上，size 操作返回的是 string::size_type 类型的值。
   string 类类型和许多其他库类型都定义了一些配套类型（companion type）。通过这些配套类型，库类型的使用就能与机器无关（machine-independent）。size_type 就是这些配套类型中的一种。它定义为与 unsigned 型（unsigned int 或 unsigned long）具有相同的含义，而且可以保证足够大能够存储任意 string 对象的长度。为了使用由 string 类型定义的 size_type 类型是由 string 类定义。任何存储string的size操作结果的变量必须为string::size_type 类型。特别重要的是，还要把size的返回值赋给一个 int 变量。
   虽然我们不知道 string::size_type 的确切类型，但可以知道它是 unsigned 型。对于任意一种给定的数据类型，它的 unsigned 型所能表示的最大正数值比对应的 signed 型要大一倍。这个事实表明 size_type 存储的 string 长度是 int 所能存储的两倍。
   使用 int 变量的另一个问题是，有些机器上 int 变量的表示范围太小，甚至无法存储实际并不长的 string 对象。如在有 16 位 int 型的机器上，int 类型变量最大只能表示 32767 个字符的 string 对象。而能容纳一个文件内容的 string 对象轻易就会超过这个数字。因此，为了避免溢出，保存一个 stirng 对象 size 的最安全的方法就是使用标准库类型 string::size_type。
   string str("some string");
   for (string::size_type index = 0; index != str.size(); ++index)

       cout << str[index] << endl;

  文中说“”对于任意一种给定的数据类型，它的 unsigned 型所能表示的最大正数值比对应的 signed 型要大一倍。这个事实表明 size_type 存储的 string 长度是 int 所能存储的两倍“”，由此联想到如果想存储特别大的数据（超过int_64和long long），可以使用字符数组存储数据，并重载赋值以及四则运算的运算符从而实现存储超大整数。