在 size_t 中使用负整数安全吗？

Question

我刚刚看到一些这样的 C++ 代码。它使用一个条件来决定是向前走还是向后走 std::vector。编译器没有抱怨，但我认为 size_t 是未签名的。这很危险吗？

vector<int> v { 1,2,3,4,5 };    
bool rev = true;

size_t start, end, di;
if (rev) {
    start = v.size()-1;
    end = -1;
    di = -1;
}
else {
    start = 0;
    end = v.size();
    di = 1;
}

for (auto i=start; i!=end; i+=di) {
    cout << v[i] << endl;
}

Answer 1

Is it safe to use negative integers with size_t?

不，这很危险。溢出。

size_t a = -1;
std::cout << a << "\n";

输出：

4294967295 // depends on the system, largest value possible here

Answer 2

我不能说该代码有多安全，但我认为这是一种非常糟糕的风格。更好的方法是使用支持正向或反向迭代的迭代器。

例如：

std::vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5 };
bool rev = true;

if (rev)
{
    for (auto itr = v.rbegin(); itr != v.rend(); ++itr)
    {
        std::cout << *itr << "\n";
    }
}
else
{
    for (auto itr = v.begin(); itr != v.end(); ++itr)
    {
        std::cout << *itr << "\n";
    }
}

Answer 3

以这种方式使用无符号整数（并且 size_t 是无符号的）是明确定义的，带有环绕：该行为由标准保证，而不是有符号整数，标准不保证.

然而，这是不必要的聪明。

作为一般规则，为了避免由于对无符号的隐式包装提升而导致的问题，对位级的东西使用无符号整数，对数字使用有符号整数。在您需要对应于 size_t 的有符号整数的地方，有 ptrdiff_t 适合您。定义一个带符号结果的 n_items 函数，例如

using Size = ptrdiff_t;

template< class Container >
auto n_items( Container const& c )
    -> Size
{ return end( c ) - begin( c ); }

您就可以开始了，编译器不会再发出愚蠢的警告了。

而不是太聪明的给定代码

vector<int> v { 1,2,3,4,5 };    
bool rev = true;

size_t start, end, di;
if (rev) {
    start = v.size()-1;
    end = -1;
    di = -1;
}
else {
    start = 0;
    end = v.size();
    di = 1;
}

for (auto i=start; i!=end; i+=di) {
    cout << v[i] << endl;

做例如

const vector<int> v { 1,2,3,4,5 };    
const bool reverse = true;  // whatever

for( int i = 0; i < n_items( v );  ++i )
{
    const int j = (reverse? n_items( v ) - i - 1 : i);
    cout << v[j] << endl;
}

Answer 4

每当我需要处理签名类型时，我总是使用：

typedef std::make_signed<std::size_t>::type ssize_t; // Since C++11

...作为 std::size_t.

的签名替代品

我知道这个问题已经有几年了，但我希望这能帮助其他人。感谢 moodycamel::ConcurrentQueue.

在 size_t 中使用负整数安全吗？

Is it safe to use negative integers with size_t?

c++

c++11

unsigned

size-t