使用 string::size_type vs int 遍历字符串

Question

这是我在 TDM-GCC 上使用 C++14 标准（32 位/Windows 10）的代码：

class var
{
private:
    vector<int> num;
public: 
    var(string x)
    {
        for(int i = x.size()-1; i >= 0; i--) // Notice use of INT
            num.push_back(x[i]-'0');
    }
};

int main()
{
    var num1("232");
    return 0;
}

工作得很好，但最佳实践（和几个 SO 答案）说我应该使用string::size_type而不是int因为字符串可能比int可以容纳的长。

现在，当我用string::size_type替换int时，会发生一些奇怪的事情； 以下代码可以编译，但是当我执行它时，它什么也不做。 而是 windows 弹出“thisProgram.exe 已停止工作...”对话框，终端突然关闭。 （带有任意大的返回码）

class var
{
private:
    vector<int> num;
public: 
    var(string x)
    {
        // Everything is same except the following line has string::size_type instead of int
        for(string::size_type i = x.size()-1; i >= 0; i--) 
            num.push_back(x[i]-'0');
    }
};

int main()
{
    var num1("232");
    return 0;
}

那么，使用string::size_type有什么问题？ 这个编译器是特定的吗？ 我真的很困惑，因为没有错误消息。

Answer 1

string::size_type是无符号类型，这意味着它永远不会是负数。 这意味着这种情况：

i >= 0

永远不会是假的。 事实上，当i低于0时，它会回绕，并成为string::size_type的最大可能值。 然后，当您索引x[i]时，您会调用未定义的行为。

我建议这样写循环：

for(int i = static_cast<int>(x.size()) - 1; i >= 0; i--)
  // ...

注意在减 1之前的static_cast （否则你会遇到空字符串的问题）。

除非你有非常大的字符串，否则长度应该在int可以处理的范围内。 如果确实需要string::size_type索引，也可以执行此循环：

auto i = x.size();
while (i-- > 0)
  // ...

请注意，这对unsigned类型是健壮的。 与0的比较发生在i递减之前（因此是后递减运算符）。 所以你很好地得到了索引size-1, size-2, ..., 1,0 。 当i为0时，比较将失败，然后i变为大正数这一事实并不重要。

Answer 2

当您编写使用无符号索引和 go 向后的循环时，您必须稍微更改您的习惯用法：

for (std::string::size_type i = x.size(); i > 0; --i)
    num.push_back(x[i-1] - '0');

这样你就不必处理从 0 中减去 1 的可能性。