减去无符号整数的有符号结果？

Question

我正在尝试创建一个类似于 vector<string> 的 class 和另一个与其迭代器类似的 class （纯粹作为 C++ Primer 的练习（练习 14.28 对于那些感兴趣的人） ).迭代器 class 通过使用 vector<string>::size_type 成员（称为 curr）来表示向量的索引。我不想粘贴整个作品，因为它太长了，但在尝试为迭代器定义我自己的减法运算符时，我遇到了某种程度的困惑。最终它应该像减去两个迭代器一样工作，并在必要时产生负值。我的函数定义如下：

??? operator-(const iterator& lhs, const iterator& rhs){
    return (lhs.curr - rhs.curr);
}

或者，我的困惑的另一个版本；

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

    vector<string>::size_type x = 5, y = 3;

    ??? z = (y-x); //what should ??? be if I want -2?

    cout << z;

}

(y-x) 是 -2 但当然会回绕到 4294967294 因为它是一个 32 位无符号表达式，然后将其存储在 z 中。我不知道如何定义我的 return 类型，以便如果 rhs (y) 在序列中比 lhs (x) 更远，正确的负值是 returned（存储在 z ).

我认为 vector<string>::difference_type 可能会这样做，但我发现 size_type 代表一个 32 位无符号整数，而 difference_type 代表一个 32 位有符号整数，所以会有用有符号整数环绕是一个错误，这是未定义的行为——即使在我的电脑上它产生了正确的结果。我可以 static_cast 一切到 long long int 和 return 一个 long long int 但我觉得这有点太强行了。

Answer 1

正确使用的类型确实是 vector<string>::difference_type。您可以像这样轻松实现迭代器减法：

difference_type operator- (const iterator &lhs, const iterator &rhs)
{
  if (rhs.curr >= lhs.curr) return static_cast<difference_type>(rhs - lhs);
  else return - static_cast<difference_type>(lhs - rhs);
}

标准库的实际实现可能不一定需要这样做，因为它们通常针对特定的编译器，并且可以使用编译器如何处理实现定义的行为（例如转换结果）的内部知识在有符号范围之外时将无符号值转换为有符号类型。

减去无符号整数的有符号结果？

Signed result of subtracted unsigned integers?

c++

unsigned

subtraction