为什么我们有 std::string::npos 但没有 std::vector::npos？

Question

我想用 -1 表示尚未计算的大小：

std::vector<std::size_t> sizes(nResults, -1);

我想知道为什么没有更具表现力的方式：

std::vector<std::size_t> sizes(nResults, std::vector<std::size_t>::npos);

Answer 1

它基本上归结为一个相当简单的事实：std::string 包括搜索功能，这导致需要告诉调用者搜索失败。 std::string::npos 满足该要求。

std::vector 本身没有任何搜索功能，因此它不需要告诉调用者搜索失败。因此，它不需要 std::string::npos 的等价物。

标准算法确实包括搜索，因此它们确实需要能够告诉调用者搜索失败。他们使用迭代器，而不是直接使用集合，因此他们为此目的使用了一个特殊的迭代器（一个永远不应该被取消引用的迭代器）。碰巧，std::vector::end() 返回了一个适合该目的的迭代器，所以它被使用了——但这或多或少是偶然的。这将在没有（例如）std::vector 的任何直接参与的情况下完成。

Answer 2

来自cppreference：

std::size_t 是 sizeof 结果的无符号整数类型 运算符以及 sizeof 运算符和 alignof 运算符 (C++11 起)....

...std::size_t 可以存储的最大尺寸 理论上可能的任何类型的对象...

size_t 是无符号的，不能代表-1。实际上，如果您尝试将大小设置为 -1，您实际上会将它们设置为由 size_t 表示的最大值。

因此，您不应该使用size_t 来表示除了表示未计算大小的值之外还包括类型的可能大小的值，因为可能大小集合之外的任何值都不能用size_t.

您应该使用能够表达您希望表示的所有可能值的不同类型。这是一种可能性：

struct possibly_computed_size_type
{
    size_t size;
    bool is_computed;
};

当然，您可能想要一个比这更有表现力的解决方案，但关键是至少possibly_computed_size_type 能够存储我们希望表达的所有可能值。

一种可能性是使用optional 类型。一个optional 类型可以表示一个类型的值的范围，还有一个附加值表示“对象没有值”。 The boost library provides such a type.

标准库还提供了一个可选类型作为实验特性。这是我使用这种类型创建的示例： http://ideone.com/4J0yfe