std::size_t 与 size_type 作为参数和函数 return 类型

Question

假设我有这段代码。哪种方法更好？

// Method 1
std::size_t size()
{
  // m_myVector is of type std::vector<MyClass*> in all examples
  return m_myVector.size();
}

// Method 2
std::vector<MyClass*>::size_type size()
{
  // m_myVector is of type std::vector<MyClass*> in all examples
  return m_myVector.size();
}

第一种方法在 99% 的情况下都有效，但当然也有可能向量的大小不是 std::size_t 类型。也就是说，我们只能依靠软件分析工具来告诉我们向量大小的 return 类型发生了变化。

第二种方式向调用者公开向量的实现细节。这会破坏封装吗？我不知道，你告诉我！

这是另一个更复杂的例子。哪种方法更好？

void doFoo(const SomeClass& someObject)
{
  // These could be ints or size_types... Feel free to use your imagination
  std::size_t firstCount = someObject.getFirstCount();
  for (std::size_t i = 0U; i < firstCount; ++i)
  {
    foo(firstCount);
  }
}

void doFoo2(const SomeClass& someObject)
{
  // I thought I'd provide another example to help your imagination :)
  std::vector<MyClass*>::size_type secondCount = someObject.getSecondCount();
  for (std::vector<MyClass*>::size_type i = 0U; i < secondCount; ++i)
  {
    foo(secondCount);
  }
}

void doFoo3(const SomeClass& someObject)
{
  // The correct styling would be: NotMyClass*
  // But I really wanted to emphasize this was different from above, so I ALL CAPPED IT
  std::vector<NOTMYCLASS*>::size_type thirdCount = someObject.getThirdCount();
  for (std::vector<NOTMYCLASS*>::size_type i = 0U; i < thirdCount; ++i)
  {
    foo(thirdCount);
  }
}

// Method 1
void foo(std::size_t index)
{
  // m_myVector is of type std::vector<MyClass*> in all examples
  m_myVector.at(index)->doLotsOfStuff();
}

// Method 2
void foo(std::vector<MyClass*>::size_type index)
{
  // m_myVector is of type std::vector<MyClass*> in all examples
  m_myVector.at(index)->doLotsOfStuff();
}

好的，这是一个冗长的示例，所以我将解释发生了什么。 doFoo()、doFoo2() 和 doFoo3() 都调用 foo()，它在第一个实现中采用 std::size_t，在第二个实现中采用 std::vector<MyClass*>::size_type。

doFoo() 将 std::size_t 传递给 foo()，因此 foo() 的第一个实现在这里更有意义，但随后我们索引 std::vector<MyClass*>期待 std::vector<MyClass*>::size_type。如果 size_type 未定义为 std::size_t.

则不是特别好

doFoo2() 将 std::vector<MyClass*>::size_type 传递给 foo()，因此 foo() 的第二个实现在这里工作得很好。除了将私有向量的实现细节暴露给调用者之外，没有什么可抱怨的。最后我想我们需要 include a separate header for MyClass.

doFoo3() 将 std::vector<NOTMYCLASS*>::size_type 传递给 foo()... foo() 的实现都没有预料到这一点，因为 foo() 关心的唯一向量about 是包含 MyClass* 类型元素的向量。现在，作为一个学术问题，std::vector<NOTMYCLASS*>::size_type 是否总是与 std::vector<MyClass*>::size_type 相同？我其实不知道这个问题的答案，但我一直在听到 'yes' and 'no'。最后，再次出现封装问题（如果这是一个问题）。

无论如何，谢谢你的包容。想法？

Answer 1

std::size_t 是一种能够容纳任何数组大小的类型，包括通过分配器分配的数组。

这意味着 std::size_t 将始终能够存储 std::vector<T>::size() 的结果，因此方法 1 永远不会导致溢出并且完全可读。

无法保证 std::vector<T>::size_type 对所有 T 都相同，但您很难找到 std::vector 的实现，其中 size_type 是并不总是 std::size_t.

Answer 2

but of course there's the off-chance that the size of the vector isn't of type std::size_t

这种偶然情况在这种情况下实际上不存在，因为 std::vector<MyClass*>::size_type 是（间接保证并且需要）类型 std::size_t。在这种情况下使用 std::size_t 很好，它不会泄漏不必要的实现细节。

对于标准容器，Container::size_type 是直接根据所使用的分配器定义的。因此，通常仅当分配器类型（或容器类型本身）被模板化时才需要使用 size_type。在分配器的情况下，您可以使用分配器特征而不是容器成员类型，这允许您隐藏容器类型。如果容器类型本身是模板化的，那么隐藏它是没有意义的，因为只有知道容器的人才能首先实例化模板。

此外，您可以通过创建类型别名成员来隐藏 - 或者更确切地说混淆（以积极的封装方式） - 函数声明，就像 std::vector 具有基于其分配器的类型别名成员一样。

示例：

template<class Alloc>
class Foo
{
    // could be hidden with PIMPL if desired
    std::vector<MyClass*, Alloc> m_myVector;

public:
    // Since C++11
    using size_type = typename std::allocator_traits<Alloc>::size_type;
    // Prior to C++11
    typedef typename Alloc::size_type size_type;
    
    size_type size();
};

std::size_t 与 size_type 作为参数和函数 return 类型

std::size_t vs. size_type as parameters and function return types

c++

encapsulation

c++98

size-t

size-type