std::size_t 还是 std::vector<Foo>::size_type？

Posted 2023-03-23

【中文标题】std::size_t 还是 std::vector<Foo>::size_type？

【英文标题】：std::size_t or std::vector<Foo>::size_type?

【发布时间】：2017-12-23 10:20:51

【问题描述】：

当我在std::vector<Foo>（或每个具有随机访问迭代器的容器）上循环时，我使用一个无符号整数变量i。如果我想尊重规范，我应该使用std::size_t还是容器本身给出的类型：std::vector<Foo>::size_type？

如果我选择std::size_t（出于可读性原因），我能否确定std 命名空间中每个容器的每个实现都使用std::size_t 作为size_type？

注意：我只使用 C++98（出于兼容性原因）。

【问题讨论】：

不，你不能确定。如果您想避免可能的缩小转换，请使用容器提供的类型。

在 64 位 Linux 机器上，size_t 可以是 unsigned long 的 typedef 和 std::vector::size_type 可以是 unsigned long long。两者都是 64 位宽，范围相同，但类型不同。 (example)

您可以使用模板类，根据std::size_t 和std::vector<T>::size_type 是否具有相同的大小来选择要使用的类型（我现在无法尝试实现它，但我'我很确定这是可行的）。

@NathanOliver ：最初，我有这种反应是因为我在任何地方都错误地使用了unsigned long int（可以使用gcc，std::size_t 是unsigned long int）。现在我在使用std::size_t 是unsigned long long int 的英特尔编译器移植到Windows 时遇到了兼容性问题。 :-/

【参考方案1】：

std::vector<Foo>::size_type 与std::size_t 相同并不一定正确。即使对于 C++11 也是如此。

但我个人将std::size_t 用于std::vector 索引，而与类型无关。

如果你感觉特别勤奋，你总是可以使用静态断言。显然，static_assert 是 C++98 中后来添加的内容，但在该标准中，您可以使用类似

static char wrong_size_1[1 + sizeof(std::size_t) - sizeof(std::vector<Foo>::size_type)];

static char wrong_size_2[1 - sizeof(std::size_t) + sizeof(std::vector<Foo>::size_type)];

如果类型类型大小不同，则会导致编译时失败。

【讨论】：

实际上，我已经在 boost 中使用了静态断言。好主意！

哇。 Boost 仍然支持 C++98！你知道，它们是好鸡蛋。

我将 boost 1.57 与 GCC 4.4.7 一起使用，没有任何（已知）问题。 ;-)

【参考方案2】：

我可以确定 std 命名空间中每个容器的每个实现都使用 std::size_t 作为 size_type 吗？

不，你不能。但是在实践中，您可以相信std::size_t 对于基于单个数组的向量或任何其他容器来说足够大，因为

size_t 可以存储理论上可能的任意类型（包括数组）对象的最大大小。

【讨论】：

对象的最大尺寸很可能远大于向量的最大size_type。当 T 是向量中的内容时，std::vector<>::type 的范围仅为 0 到 numeric_limits<size_t>::max() / sizeof(T)。我要说的是，这种担心可能会缩小转换范围。

@StoryTeller 如果您的整数太小而无法索引向量的对象，我会担心。 std::size_t 至少和它需要的一样大，所以它可以代表任何索引。在最坏的情况下，它会浪费一点点内存。

如果它太小，您将有无法访问的元素。如果它太大，你会“环绕”并可能在错误的地方修改元素。我认为一个比另一个更容易捕获。缩小转换范围有点邪恶。

@StoryTeller 你从哪里得到这个“环绕”的值？因为它比size_type 的大小要大，所以它不可能是一个有效的索引，所以你不可能得到这个元素。使用size_type 不会更容易解决错误，它只是将环绕点移动到另一段代码。

“它不可能是一个有效的索引”。除了 C++ 将愉快地执行隐式缩小转换。对于无符号整数，它被很好地定义为模 2 到某个幂。因此包装。