c – 使用`for(auto&e：cont)`是否安全？向量有什么问题？

2019-07-25 06:06:40 阅读：359 来源： 互联网

我发现for(auto& e：cont)有时用于代替普通(auto e：cont)(其中cont是一些容器,例如std :: vector).到目前为止,我找到了两个原因：

>参考应避免复制对象(执行速度更快)
>某些类可能禁止制作副本(例如std :: thread)

经过几次测试,我可以看到：

> for(auto& e：cont)适用于任何std :: vector< T>除了std :: vector< bool>
> for(cont :: reference e：cont)适用于任何std :: vector< T>包括std :: vector< bool> (这里显而易见的问题是：
我应该使用它而不是(auto& e：cont)吗？
> std :: vector< bool>不被认为是真正的容器,许多人认为它应该被重命名(实现很好,很有用,但应该有不同的名称,如bitset或bitfield或dynamic_bitset)
> std :: vector< bool>可以以(auto& e：cont)也可以工作的方式实现(参见下面的尝试)

这是我用于测试的代码：
(诀窍是使用reference& iterator :: operator *(){return * this;})

#include <vector>
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

#define USE_STD_VECT_BOOL 0

#if USE_STD_VECT_BOOL
typedef vector<bool> BITS;
#else
typedef class bvect {
    unsigned data; // we could use vector<unsigned> but this is just an examle
    unsigned size;
public:
    bvect(): data(0), size(0) {}
    void push_back(bool value) {
        if(value) data |= (1u<<size);
        size++; }
    class reference {
        friend class bvect;
    protected:
        unsigned& data;
        unsigned  flag;
        reference(unsigned& data, unsigned flag)
        : data(data), flag(flag) {}
    public:
        operator bool() const {
            return data & flag; }
        reference& operator = (bool value) {
            if(value) data |= flag;
            else data &= ~flag;
            return *this; }
    };
    class iterator: protected reference  {
        friend class bvect;
        iterator(unsigned& data, unsigned flag)
        : reference(data, flag) {}
    public:
        typedef bool value_type;
        typedef bvect::reference reference;
        typedef input_iterator_tag iterator_category;
    //  HERE IS THE TRICK:
        reference& operator * () {
            return *this; }
        iterator& operator ++ () {
            flag <<= 1;
            return *this; }
        iterator operator ++ (int) {
            iterator tmp(*this);
            operator ++ ();
            return tmp; }
        bool operator == (const iterator& rhs) {
            return flag == rhs.flag; }
        bool operator != (const iterator& rhs) {
            return flag != rhs.flag; }
    };
    iterator begin() {
        return iterator(data, 1); }
    iterator end() {
        return iterator(data, 1<<size); }
} BITS;
#endif

int main() {
    BITS bits;
    bits.push_back(0);
    bits.push_back(1);
#if !USE_STD_VECT_BOOL
//  won't compile for vector<bool>
    for(auto& a : bits)
        cout << typeid(a).name()
          << " = " << (int)(bool)a
          << endl;
#endif
//  std::_Bit_Reference
    for(BITS::reference a : bits)
        cout << typeid(a).name()
          << " = " << (int)(bool)a
          << endl;
//  few more tests
    for(auto a : bits)
        cout << (int)(bool)a;
    for(bool a : bits)
        cout << (int)(bool)a;
    cout << endl;
}

问题：

>我应该使用(cont :: reference e：cont)而不是(auto& e：cont)吗？
>诀窍有什么问题？任何用例都可以增强它吗？
编辑：我指的是bvect :: reference& bvect :: iterator :: operator *(){return * this; } 这里.
>可以/应该更改STL吗？ (参考vector< bool>)

反馈：答案和评论：

>使用for(auto&& e：cont)(用于写入)或用于(const auto& e：cont)(用于读取/枚举)似乎适用于所有情况. (感谢dyp和Praetorian)
>使用typename iterator_traits< decltype(begin(cont))> :: reference似乎也适用于数组(cont = boo [2]). (是的,它很难看但可以使用我认为的一些模板别名来缩短.我不能想到反例这里需要什么,所以,现在,这不是解决方案.auto&& is)
>标准说iterator :: operator *()必须返回iterator :: reference(不是iterator :: reference&),但仍然不知道为什么.

最终裁决：

auto it = bits.begin();
auto&& e = *it; cout << (bool)e;
it++; cout << (bool)e;
cout << endl;

输出：

这绝对是坏事.我们应该坚持使用标准(iterator :: operator *()必须返回iterator :: reference).谢谢：)

解决方法:

矢量< BOOL&GT是矢量类模板的特化,它将布尔值存储在位域中以进行空间优化.由于您无法返回对位域的引用,因此vector< bool> :: reference是类类型,代表单个bool的代理. vector< bool> :: operator []按值返回此代理类实例;这同样适用于解除引用向量< bool> :: iterator.

vector<bool> cont;
for (auto& e : cont) { ... }

在这里,您尝试将左值引用绑定到右值,这是不允许的.

Should I rather use for (cont::reference e : cont) instead of for (auto& e : cont)?
What is wrong with the trick? Can it be enhanced to be fine for any use-case?

基于范围的优点是它适用于普通的C数组.使用cont :: reference将失败,以及任何没有名为reference的成员类型的可迭代类型.如果你想只读访问循环中的容器元素,你应该使用(auto const& e：cont),如果你想修改元素,你应该使用(auto&& e：cont).

在后一种情况下,汽车&& e是一个可以绑定到左值和右值的通用引用,因此它适用于向量< bool>案件也是.

标签：c,c11,auto,boolean,stdvector
来源： https://codeday.me/bug/20190725/1530093.html

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