C++ 标准是否保证 std::basic_string::npos + 1 == 0？

Question

我希望消除算法中的特殊情况，为此我想确保 std::string::npos + 1 是 0。

在我测试过的所有实现中都是如此，在标准中搜索我发现以下内容：

namespace std {
  template<class charT, class traits = char_traits<charT>,
    class Allocator = allocator<charT> >
  class basic_string {
    // ...
    typedef typename allocator_traits<Allocator>::size_type size_type;
    // ...
    static const size_type npos = -1;
    ...
  };
}

allocator_traits<Allocator>::size_type 被定义为无符号整数类型。

所以，我想，我的问题归结为 (static_cast<T>(-1)) + 1 是否总是为无符号整数类型 T 提供 0？

Answer 1

不，无符号整数类型的最大值加一不能保证给你零。

如果size_type 被定义为unsigned short，并且int 比unsigned short 更宽，则添加的LHS 将转换为RHS，并且您依赖于在LHS 类型中执行的添加。

更糟糕的是，但实际上发生这种情况的可能性要小得多，如果unsigned short 具有与int 相同数量的值完全相同，则加法会溢出并导致未定义的行为。

但是，您可以做的是添加1U，并将添加的结果转换回T。这应该在常见实现上生成完全相同的代码，但保证对所有人都有效。