为什么 QList::at() 不检查索引是否存在以及 returns 一个只读值？

Question

这个问题更多的是询问，而不是实际寻求问题的解决方案。

QList::at() 不仅不检查索引是否越界而且 returns 一个 const 因此它只能在 read-only 中使用场景：

const T &QList::at(int i) const

Returns the item at index position i in the list. i must be a valid index position in the list (i.e., 0 <= i < size()).

This function is very fast (constant time).

我刚刚在尝试为列表中的元素分配新值时发现了 QList 的这些特殊实现细节，我想知道是否有这样做的理由。

不检查索引有效性

在 C++ STL 中，如果我们取 std::array 或 std::vector（我不取 std::list，因为它根本没有 std::list::at()）我们有以下内容：

std::vector::at

The function automatically checks whether n is within the bounds of valid elements in the vector, throwing an out_of_range exception if it is not

起初我认为不包括检查以确保 "This function is very fast (constant time)." 但是在查看 QList 的实现之后我不得不说即使检查被包含在一个恒定的时间（并且高速）肯定是有保障的。

检查越界需要两件事（据我所知）：

检查给定索引是否小于 0 - 这是一个恒定时间检查（O(1) 如果我们使用一些古怪的符号）。显然我们不能有负索引（我们可以在 Python 但它有另一个含义 ;)）
检查给定索引是否 < QList::size() - 由于 QList::size() 的实现方式是：
，此处也存在常数时间
```
inline int size() const Q_DECL_NOTHROW { return d->end - d->begin; }
```
这又是 O(1)（如果我没记错的话），因为两个值都存储在 QList::d 参数中，该参数是指向
的指针
```
struct Data {
  QtPrivate::RefCount ref;
  int alloc, begin, end;
  void *array[1];
};
```
所以访问它们并计算它们的差异不会对性能造成太大影响（显然它有一些轻微的影响，因为它引入了一些访问和算术操作以及由于 [ 内部的跳转而备份和恢复堆栈=26=]函数).

那么为什么要转储索引有效性检查？性能影响真的那么大吗？

返回只读值

通过这样做，QList::at() 函数提供了一个隐藏的且（omho）不是非常有用的功能，这使得使用它和 QList::[] 的区别更加混乱。 std::vector 和 std::array 的 C++ STL 等效项允许使用此函数分配新值。

Answer 1

有“3”种方法可以从 QList 中的索引访问项目：

const T& QList::at(int) const
T& QList::operator[](int)
const T& QList::operator[](int) const

如果你看文档，你会发现最后一个很简单：

Same as at(). This function runs in constant time.

所以我们只剩下第一个 (at) 和非常量 operator[]。这是问题所在，第二个的文档告诉你 ¹:

If this function is called on a list that is currently being shared, it will trigger a copy of all elements. Otherwise, this function runs in constant time. If you do not want to modify the list you should use QList::at().

注：对QVector也是如此：

Note that using non-const operators can cause QVector to do a deep copy.

¹对于QList，这实际上只适用于Qt 5, not for Qt 4 (at least in the documentation), but for QVector it was already true for Qt 4，所以.at方法可能在所有Qt之间保持一致集装箱。

这意味着您不能直接在非常量共享 QList 或非常量 QVector 上使用 operator[]，您需要执行以下操作：

QList<T> &mySharedQList = ...;
const QList<T> &myConstRef = mySharedQList;
myConstRef[0]; // Only ways not to copy the original QList

我的猜测是 .at 的目的是为您提供一种保证恒定访问时间的方法，无论 QList 或QVector 是（operator[] 不保证）。对于标准库容器，您不需要这种方法，因为非常量 operator[] 已经保证在恒定时间内运行（它们永远不会制作副本）。

关于索引检查，这可能是为了保持 operator[] 的行为，因为与 std::vector 不同，您可能想在任何地方使用 .at，您只需要读取数据。

为什么 QList::at() 不检查索引是否存在以及 returns 一个只读值？

Why doesn't QList::at() check if index exists and also returns a read-only value?

c++

indexing

stl

constants

qlist

不检查索引有效性

返回只读值