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如何使用C++20比較不同類型的整型值

CPP開發者 ? 來源:CPP開發者 ? 2024-11-11 09:35 ? 次閱讀

本篇介紹幾個細瑣的小特性,可以使代碼更加安全可靠。

最常見的情況是采取 for loop 遍歷某個容器,比如:

std::vectorv(10);
std::iota(v,0);
for(inti=v.size()-1;i>=0;--i){
std::cout<

乍看之下,似乎并無問題,但實際上卻存在安全隱患,若是 v.size() 的結果大于 std::numeric_limits::max(),將產生 UB。

倘若你使用了類型推導,問題會更加明顯。

for(autoi=v.size()-1;i>=0;--i){
std::cout<

這會輸出超出預期的結果!i 被推導為 unsigned 整型,i >= 0 將永遠為真。

這種隱患來自于類型的隱式轉換,一般編譯器只會給出警告。最簡單的解決之法就是保證整型符號的一致性,例如:

for(size_ti=v.size()-1;i

結束條件也隨之變為檢測數據范圍,以避免條件在邏輯上的無效性。但如此一來,可讀性直線降低,C++20 引入了幾個與此相關的小特性,可以更安全地解決該問題。

第一個是一系列整型比較函數,它們可以安全地對不同符號的類型進行比較。如:

-1>0u;//true
std::cmp_greater(-1,0u);//false

因此,可以用來安全地比較不同符號的整型。

for(inti=0;std::cmp_less(i,v.size());++i){
std::cout<

通過使用這些安全的比較函數,代碼隱患隨之消除。只是無法逆序遍歷了,逆序時將 size_t 賦值到 int 依舊有可能產生 UB。

此種情境,更好的方式是采用 std::ssize(),它是一個有符號的 size() 輔助函數,表意更加直接。代碼更改為:

for(inti=ssize(v)-1;i>=0;--i){
std::cout<

得益于 ADL,std::ssize() 可以簡寫為 ssize()。

當然,以上只是示例需要,對于數據遍歷,Range-based for loop 是更好的方式,這樣能夠避免很多易被忽視的錯誤。

for(constauto&elem:v){
std::cout<

通過 C++20 Views,還可以在遍歷時組合其他操作,如:

for(constauto&elem:v|std::reverse){
std::cout<

這是可讀性最強的方式。

當然,還有許多其他方法,比如迭代器、算法和一些技巧,但在范式上來說,那些方法很難比這里展示的方式更加簡潔,就使用來說,記住這里提到的便已足夠。

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原文標題:使用 C++20 安全地比較不同類型的整型值

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