For循环退出条件（size_t vs. int）[重复]答案

【问题标题】：For Loop Exit Condition (size_t vs. int) [duplicate]For循环退出条件（size_t vs. int）[重复]
【发布时间】：2015-10-18 00:13:05
【问题描述】：

当我在我的程序中加入以下内容时：

for (size_t i = VectorOfStructs.size()-1; i > 0; i--)

它可以正常工作，但“i”永远不会等于 0。所以，我无法访问第一个元素 (VectorOfStructs[0])。

如果我将其更改为：

for (size_t i = VectorOfStructs.size()-1; i > -1; i--)

程序甚至没有进入 for 循环！但是，如果我将其更改为以下内容：

for (int i = VectorOfStructs.size()-1; i > -1; i--)

它完全按照我的意愿工作（遍历所有元素）。

所以，我的问题是：

(A)为什么第二段代码sn-p执行失败？

(B) 为什么第三个代码 sn-p 会相应地执行，而第二个没有？

任何见解将不胜感激！

【问题讨论】：

size_t 是无符号类型，它永远不会大于(size_t)-1。大多数编译器都会为此类代码生成警告，您需要将其打开。
或许更好：for (auto iter = VectorOfStructs.rbegin(); iter != VectorOfStructs.rend(); ++iter) { /* use *iter */ }
如果你想向后迭代，你应该在for循环的第二部分检查i-- > 0并删除for循环的第三部分

标签： c++ for-loop int size-t

【解决方案1】：

第二个例子使用size_t作为i的类型，这是一个无符号类型，因此它永远不能有负值；这也意味着它无法与-1进行正确比较

但是(int)-1 被位表示为0xFFFFFFFF，它代表size_t 的一个相当大的数字（2^32-1）。 i>0xFFFFFFFF 永远不会是真的，因为 0xFFFFFFF 是 size_t 可以容纳的最大值。

第三个示例使用signed int（它允许负数，因此测试成功）。

这个应该可以的：

for (size_t i = VectorOfStructs.size(); i-- > 0;) {
  use(VectorOfStructs[i]);
}

【讨论】：

是的，使用“--> 运算符”（请参阅相关的 stackoverflow 问题）
@BenjaminLindley :facepalm: /me 不会再使用 canonical ...
@KABoissonneault 嘿，在你发表评论之前我已经解决了这个问题......

【解决方案2】：

size_t 是无符号类型，所以-1 是size_t 可以取的最大值。在第二个 sn-p 中，size_t 不能大于这个最大值，所以不会进入循环。

另一方面，int 是有符号类型，因此与 -1 的比较结果如您所愿。

【讨论】：

【解决方案3】：

为什么第二段代码sn-p执行失败？

size_t 是无符号的，所以根据定义它永远不会是负数。所以你的循环条件总是正确的。变量“环绕”到最大值。

【讨论】：

【解决方案4】：

在第二个中，您将变量 'i' 与 -1 进行比较，这里它是 size_t 类型，并且 size 不能为负数，因此它失败了。

在第三个中，'i' 是整数类型，整数的范围是 -32568 到 +32567（对于系统中的 int=2 字节）

整体size_t变量不能有负值，因为系统中会有物理内存存在

【讨论】：

虽然 int 通常有 32bit == 4byte
早期机器使用 2byte 来存储 Integer 变量，但现在机器将其存储在 2byte/4byte 中，具体取决于系统架构
确定；这几天只是非常罕见；
顺便说一句，您能否详细说明非物理内存如何允许负大小？
不存在任何非物理内存，好像你认为关于虚拟内存那么它也有一些物理存在

【解决方案5】：

所有循环都向前，即使是向后的循环。

你想要的是这个：

for (std::size_t i = 0, e = VectorOfStructs.size(); i != e; ++i)
{
    std::size_t const ri = e - i - 1;

    // use "VectorOfStructs[ri]"
}

或者更好：

for (auto rit = VectorOfStructs.rbegin(); rit != VectorOfStructs.rend(); ++rit)
{
    // use "*rit"
}

(你的第二个 sn-p 失败，因为i 是无符号的，所以-1 被转换为与i 相同的类型并成为最大可表示值，所以比较总是正确的。相比之下，@987654326 @ 在第三个 sn-p 中签名。）

【讨论】：

你有“use()”函数的链接吗？我从来没有听说过，搜索也没有结果。
@Donald：这只是您的代码的占位符！
我不知道如何使用“*rit”。如果我这样做： int Counter=*rit;它给了我“错误：不存在从“VectorOfStructs”到“int”的合适转换函数”
@Donald：迭代器让您可以访问向量元素，而不是向量下标。

【解决方案6】：

Int 和 size_t 都是整数类型，但 int 可以包含负数和正数。 int 范围从 -2^31 -1 到 2^31 -1 而 size_t 范围从 0 到 2^32 -1

现在，当您编写类似 int a = -1 的内容时，它确实是 -1，但是当您使用 size_t 这样做时，您会得到最大 int 2^32 -1

所以在第二个 sn-p 中，size_t 值永远不会超过 -1，因为它实际上是 2^32 -1

在第 3 个 sn-p 中，比较的类型是 int，当 int 与 -1 比较时，它会将其视为 -1，因此它会按照您计划的方式执行

【讨论】：

【解决方案7】：

当编译器看到i > -1 并注意到子表达式i 和-1 具有不同的类型时，它会将它们都转换为通用类型。如果这两种类型（std::size_t 和int）具有相同的位数（您的编译器似乎就是这种情况），那么常见的类型是无符号类型（std::size_t）。所以表达式结果等同于i > (std::size_t)-1。但当然(std::size_t)-1 是size_t 的最大可能值，所以比较总是错误的。

由于此类原因，大多数编译器都会对始终为真或始终为假的比较发出警告。

【讨论】：

【解决方案8】：

每当您比较“有符号”和“无符号”时，“有符号”值首先会转换为“无符号”。这包括 (#1) 和 (#2)，在 'unsigned(0-1)' 和 'some unsigned' > 'unsigned max' 方面存在问题。

但是，通过强制进行“有符号”/“有符号”比较 (#3) 使其工作，您会失去 1/2 的“无符号”范围。

你可以这样做：

for(size_t n = vector.size(); n; /* no -- here */ ) {
   --n;
   // vector[n];
}

注意：unsigned(-1) 在许多系统上是最大的无符号整数值。

【讨论】：