使用 size_t 作为“for 循环”的限制器

Question

我在我的 s6 上使用名为 CppDroid 的 C++ 应用程序来制作一个快速程序。

如何使用 size_t 作为计数器上“for 循环”的限制器？

int c;

//... more codes here...

    for (c=0; c < a.used; ++c)

        //... more codes here...

a.used 是一些使用过的数组，它们来自一个解决方案，用于制作dynamic sized array

错误是：不同符号整数的比较：'int'和'size_t'（又名无符号整数）

for 循环是程序的内部嵌套循环之一，因此我想尽可能将变量 c 保持为“int”。

我看过关于 Comparing int with size_t 的示例，但我不确定它有什么帮助，因为它是针对“如果”条件的。

Answer 1

只需使用std::size_t c 而不是int c。

Answer 2

只要a.used在迭代过程中不发生变化，一个常见的习语是：

for(int c=0, n=a.used; c<n; ++c) {
    ...
}

通过这种方式，强制转换是隐式发生的，并且循环体中还有“元素总数”变量n。此外，当 n 来自方法调用（例如，vec.size()）时，您只需对其进行一次评估，这样效率会更高。¹

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^{1. 理论上编译器可以自己做这个优化，但是对于像std::vector这样的“复杂”的东西和一个不平凡的循环体，证明它是一个循环是非常困难的不变的，所以通常它只是在每次迭代时重新计算。}

Answer 3

关于

”比较不同符号的整数：'int'和'size_t'（又名无符号整数）

…这是一个警告。这不是阻止创建可执行文件的错误，除非您已要求编译器将警告视为错误。

解决它的一个非常直接的方法是使用强制转换，int(a.size)。

更一般地说，我建议定义一个通用函数来做到这一点，例如命名为n_items（C++17 将有一个size 函数，不幸的是，结果是无符号的，并且合并了两个或多个逻辑函数，因此采用了这个名称）：

using My_array = ...; // Whatever

using Size = ptrdiff_t;

auto n_items( My_array const& a )
    -> Size
{ return a.used; }

然后为你的循环：

for( int c = 0; c < n_items( a ); ++c )

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顺便说一下，重用一个变量通常不是一个好主意™，比如这里的c。我假设重用是无意的。上面的例子展示了如何在for循环头中声明循环变量。

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另外，正如Matteo Italia 在his answer 中指出的那样，如果测量 表明它是一个瓶颈，那么手动优化这样的循环有时可能是个好主意。这是因为编译器无法轻易证明n_items 调用或任何其他动态数组大小表达式的结果在循环体的所有执行中都是相同的（“不变”）。

因此，如果测量告诉您可能重复的大小表达式评估是一个瓶颈，您可以这样做，例如

for( int c = 0, n = n_items( a ); c < n; ++c )

值得注意的是，任何手动优化都会带来成本，这些成本不容易衡量，但其严重程度足以让通常的建议是推迟优化，直到衡量结果告诉您确实需要它。