C++ 替换：用 v.at(x) 替换每次出现的 v[x]答案

【问题标题】：C++ replacement: Replacing every occurence of v[x] with v.at(x)C++ 替换：用 v.at(x) 替换每次出现的 v[x]
【发布时间】：2021-01-01 03:12:48
【问题描述】：

在 C++ 中，对于向量 v，v.at(x) 的行为类似于 v[x]，但如果访问不存在的元素，它会引发越界错误。

我希望始终使用v.at(x)，但是写起来不如v[x] 方便。有没有办法让v[x] 表现得像v.at(x)，也许使用类似#define 的东西？

如果没有，是否有更好的解决方案来解决总是抛出越界错误？

【问题讨论】：

“使用类似#define的东西”应该永远是你最后的手段。您可能必须为此编写一个自定义容器，因为operator[] 不能在类外重载。
“[我]有更好的解决越界错误的方法”...？是的，正确验证所有索引。特别是从用户输入派生（或直接来自）的索引。连同代码审查和彻底的单元测试，它应该（理论上）可以解决所有问题。
C++ 标准库的一些实现在调试模式下支持边界检查。例如，请参阅 GCC STL bound checking 或 How to make std::vector's operator[] compile doing bounds checking in DEBUG but not in RELEASE。
我经常使用assert。您可以随意使用它，因为它在发布版本中的运行时开销为零。
使用迭代器（以及 C++11 及更高版本）基于范围的循环，有意识地最小化向量索引的使用，并且 - 如果必须使用索引 - 正确验证索引。你会发现有很多情况下向量索引是可以避免的——稍加思考。

标签： c++ c++11 vector indexoutofboundsexception

【解决方案1】：

你可以考虑在新的继承中重载方法，如下

#include <iostream>
#include <vector>

template< class T, class allocator =  std::allocator<T>>
struct Vector : std::vector<T, allocator>{
    using std::vector<T, allocator>::vector;

    const T& operator[](size_t i)const{
        return this -> at(i);
    }

    T& operator[](size_t i){
        return this -> at(i);
    }
};

template< class T>
Vector(size_t, T ) -> Vector<T>;//if u want to use c++17 deduction guides

int main()
{
    std::vector<int> vec1(4,1);
    std::cout << vec1[4];

    Vector vec2(4,1);
    std::cout << vec2[4];

}

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用带有调用方法 at() 的运算符 [] 的代理对象。当然，这并不是你想要的，但语法是相似的：你必须写 at(v)[x] 而不是 v[x]。

概念证明：

#include <iostream>
#include <vector>


template<class T>
class AtProxy
{
  public:
    AtProxy(const AtProxy<T>& proxy) : m_obj{proxy.m_obj} {}
    AtProxy(T& obj) : m_obj{obj} {}
    typename T::reference operator [](size_t index)
    {
      return m_obj.at(index);
    }
  private:
    T& m_obj;
};


template<class T>
AtProxy<T> at(T& v)
{
  return AtProxy<T>(v);
}


int main()
{
  try
  {
    std::vector<int> vec = {1,2,3,4,5};

    for(size_t i = 0; i < 5; i++)   
    {
      std::cout << i << std::endl;
      at(vec)[i] = at(vec)[i + 1] + 1;
    }   
  }
  catch(std::exception& e)
  {
    std::cout << "exception: " << e.what() << std::endl;
  }
   
  std::cout << "ok" << std::endl;
  return 0;
}

【讨论】：