使用 size_t 值反向遍历向量答案

【问题标题】：Traversing a vector in reverse direction with size_t values使用 size_t 值反向遍历向量
【发布时间】：2015-02-08 17:16:57
【问题描述】：

我想以相反的方向遍历向量的值。如您所知，向量的大小为 size_t。当我使用以下代码时：

for(size_t r=m.size()-1; r >= 0; r--)
{
    x[r] = f[r];
    for(size_t c = r+1; c < m.size(); c++)
    {
        x[r] -= m[r][c] * x[c];
    }
}

我将超出向量的范围，因为 r 在递减 r = 0 后将变为 4294967295。

我没有更改 r 的类型，因为在我的项目中，我将警告视为错误，所以它应该是 size_t 或者我应该强制转换它，这并不有趣。

【问题讨论】：

r >= 0 && r < m.size()
使用反向迭代器怎么样？
我同意猫，看起来你可以使用 rbegin()/rend()。
@ShmilTheCat 除了他正在索引到x、r 和m。
是的！反向迭代器很有趣，但在我的整个代码中，我使用的是这种类型的迭代器，在这里只使用一次并不有趣。

标签： c++ vector

【解决方案1】：

如果您确实想使用size_t 进行索引，则可以将循环表述如下。

for(size_t r = m.size(); r > 0; r--)
{
    x[r-1] = f[r-1];
    for(size_t c = r; c < m.size(); c++)
    {
        x[r-1] -= m[r-1][c] * x[c];
    }
}

基本上你会从m.size() 迭代到1 并通过在循环内移动来补偿；但这个解决方案可能有点难以理解。在this question 中，建议的解决方案是使用reverse_iterator，可以将其视为对索引的适当抽象。 this question 更深入地介绍了整个主题。

【讨论】：

DRY: auto r1 = r - 1; 并在循环中使用 r1（或切换名称 r 和 r1 以使循环体更具可读性）。
@JamesKanze 有趣；它让你感到困惑，它向我表达了意图。但我相信我们已经讨论过了。
我坚信“正确”的方法是重新设计实现，使索引计算一开始就没有必要。
@Griwes 对读者隐藏类型，尤其是当它产生如此大的差异时，是一种混淆。它也非常脆弱，因为代码中其他地方的更改可能会导致此处的语义发生重大变化。将auto 用于整数类型总是是个问题，因为知道类型是有符号还是无符号至关重要；语义发生了根本性的变化。
James 没有指出不知道整数提升规则是个问题。他指出，在其他地方改变事物会在语义上发生重大变化。

【解决方案2】：

这是我最喜欢的方式：

std::size_t r = m.size();
while (r --> 0)
{
    // access m[r]
}

【讨论】：

我意识到这很好很漂亮，但我强烈建议不要使用 --> 后减量，然后在同一个表达式中比较会混淆这里发生的事情
@Mgetz 一旦了解了后递减的工作原理，这里发生的事情就应该很明显了。我希望认为不理解这种情况只是缺乏语言知识。
@lisyarus 朴英裴所链接的问题完全存在的事实应该证明否则。
在同一个语句中进行后递减和比较并不是那么有罪，但是将其分解为 --> 会使没有经验的读者感到困惑。
通常应避免在条件中修改状态，因为它会导致读者意想不到的副作用。将-- 放在循环顶部的单独语句中有什么问题，不能忽略它。

【解决方案3】：

好吧，你应该尽可能避免size_t，因为它是无符号类型，并且无符号类型在 C++ 中表现不佳，至少说到算术。但无论类型如何，通常我将用于反向迭代的成语（假设由于某种原因我不能只需使用反向迭代器，这将是自然的解决方案）是这样的：

int r = m.size();     //  but size_t r would work here too.
while ( r > 0 ) {
    -- r;
    //  ...
}

将递减移动到循环的顶部可以解决大部分问题问题，而且恕我直言更清楚。

【讨论】：

问题是 m.size() 是 size_t 并且会发出警告。
所以投吧。这就是我要做的。这是最清楚的方法。只要您的向量不是非常庞大，那就是 ;p
@mmostajab 我知道。这是标准中的设计缺陷（由于在设计库时对某些硬件的限制）。如果您确定 m 永远不会大于 INT_MAX （并且有很多可以保证这一点的上下文），那么只需转换即可。否则，请使用更大的有符号整数类型。（在我提供的代码中，size_t 确实可以工作。但它可能会在以后导致问题。）
@Griwes 定义做错事的事情比未定义的行为更糟糕。无论哪种情况，您都不能指望行为是您想要的。由于几个原因，C++ 中的无符号类型被破坏为算术类型。根据上下文，您可能想使用std::ptrdiff_t，但在很多情况下，您可以知道int 不会溢出，并安全地使用它。
@Griwes 您可以推断在溢出的情况下两者都不会做您想做的事情。这就是全部。通常，C++ 中无符号整数类型的语义不适用于算术值。他们不工作；尝试将它们用于算术值是一种反模式，应该避免。

【解决方案4】：

无符号算术在 C++ 中定义良好，所以我将与“溢出”进行比较：

for (size_t r = m.size() - 1; r != -1; r--)

在循环条件下，-1 会自动转换为具有正确值的无符号数。

【讨论】：

依赖溢出非常令人困惑。
@LightnessRacesinOrbit：由于无符号整数非常棒，代码定义明确。

【解决方案5】：

使用 Boost.Range：

for (auto r : boost::irange(std::size_t(0), m.size()) | boost::adaptors::reversed) {
    x[r] = f[r];
    for (auto c : boost::irange(r + 1, m.size())) {
        x[r] -= m[r][c] * x[c];
    }
}

【讨论】：

【解决方案6】：

对于仍在寻找方法的任何人，请使用容器中的difference type，只需对代码稍作修改，而不是使用size_t r = m.size()-1，请使用以下代码

std::vector<T>::difference_type r = m.end()-m.begin()

或者你可以使用

std::ptrdiff_t r = m.end()-m.begin() 并且循环将起作用 ptrdiff_t 只是标记两个迭代器之间距离的别名。

【讨论】：