Iteration über std::vector: Vorzeichenlose vs. vorzeichenbehaftete Indexvariable

Question

Was ist der richtige Weg, um über einen Vektor in C++ zu iterieren?

Betrachten Sie diese beiden Codefragmente, dieses hier funktioniert gut:

for (unsigned i=0; i < polygon.size(); i++) {
    sum += polygon[i];
}

und dieses hier:

for (int i=0; i < polygon.size(); i++) {
    sum += polygon[i];
}

was dazu führt Warnung: Vergleich zwischen vorzeichenbehafteten und vorzeichenlosen Ganzzahlausdrücken.

Die unsigned Variable sieht für mich ein wenig beängstigend aus und ich weiß, dass unsigned Variablen gefährlich sein können, wenn sie nicht korrekt verwendet werden, also - ist das korrekt?

Answer 1

Verwenden Sie size_t :

for (size_t i=0; i < polygon.size(); i++)

Zitat von Wikipedia:

Die Header-Dateien stdlib.h und stddef.h definieren einen Datentyp namens size_t, der verwendet wird, um die Größe eines Objekts darzustellen. Bibliotheksfunktionen, die Größen verwenden, erwarten, dass sie vom Typ size_t sind, und der sizeof-Operator ergibt size_t.

Der tatsächliche Typ von size_t ist plattformabhängig; ein häufiger Fehler besteht darin anzunehmen, dass size_t dasselbe wie unsigned int ist, was zu Programmfehlern führen kann, insbesondere da 64-Bit-Architekturen weit verbreiteter werden.

Answer 2

Ein wenig Geschichte:

Um darzustellen, ob eine Zahl negativ ist oder nicht, verwendet der Computer ein 'Vorzeichen'-Bit. int ist ein vorzeichenbehafteter Datentyp, was bedeutet, dass er positive und negative Werte speichern kann (von etwa -2 Milliarden bis 2 Milliarden). Unsigned kann nur positive Zahlen speichern (und da es kein Bit für Metadaten verschwendet, kann es mehr speichern: von 0 bis etwa 4 Milliarden).

std::vector::size() gibt ein unsigned zurück, denn wie könnte ein Vektor eine negative Länge haben?

Die Warnung sagt dir, dass der rechte Operand deiner Ungleichungsanweisung mehr Daten aufnehmen kann als der linke.

Im Wesentlichen, wenn du einen Vektor mit mehr als 2 Milliarden Einträgen hast und einen Integer zum Indexieren verwendest, wirst du Überlaufprobleme haben (der int wird zurück auf negative 2 Milliarden zurückgesetzt).

Answer 3

Ich benutze normalerweise BOOST_FOREACH:

#include 

BOOST_FOREACH( vector_type::value_type& value, v ) {
    // mach etwas mit 'value'
}

Es funktioniert mit STL Containern, Arrays, C-Style Strings, etc.

Answer 4

Um vollständig zu sein, ermöglicht die C++11-Syntax nur eine weitere Version für Iteratoren (ref):

for(auto it=std::begin(polygon); it!=std::end(polygon); ++it) {
  // mache etwas mit *it
}

Was auch für die umgekehrte Iteration komfortabel ist

for(auto it=std::end(polygon)-1; it!=std::begin(polygon)-1; --it) {
  // mache etwas mit *it
}

Answer 5

In C++11

Ich würde allgemeine Algorithmen wie for_each verwenden, um nicht nach dem richtigen Typ des Iterators suchen zu müssen, und Lambda-Ausdrücke, um zusätzliche benannte Funktionen/Objekte zu vermeiden.

Das kurze "schöne" Beispiel für deinen speziellen Fall (vorausgesetzt, dass polygon ein Vektor von Ganzzahlen ist):

for_each(polygon.begin(), polygon.end(), [&sum](int i){ sum += i; });

getestet auf: http://ideone.com/i6Ethd

Vergiss nicht, zu inkludieren: algorithm und natürlich vector :)

Microsoft hat tatsächlich auch ein schönes Beispiel dazu:
Quelle: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd293608.aspx

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main() 
{
   // Erstelle ein Vektorobjekt, das 10 Elemente enthält.
   vector v;
   for (int i = 1; i < 10; ++i) {
      v.push_back(i);
   }

   // Zähle die Anzahl der geraden Zahlen im Vektor, indem
   // du die for_each-Funktion und ein Lambda verwendest.
   int evenCount = 0;
   for_each(v.begin(), v.end(), [&evenCount] (int n) {
      cout << n;
      if (n % 2 == 0) {
         cout << " ist gerade " << endl;
         ++evenCount;
      } else {
         cout << " ist ungerade " << endl;
      }
   });

   // Gib die Anzahl der geraden Zahlen in der Konsole aus.
   cout << "Es gibt " << evenCount 
        << " gerade Zahlen im Vektor." << endl;
}