如何确保向量中访问的索引存在？答案

【问题标题】：How to make sure the accessed index in a vector exists?如何确保向量中访问的索引存在？
【发布时间】：2014-12-10 18:46:12
【问题描述】：

我有一个文本标签向量std::vector<sf::Text> texts_。我可以像这样创建文本并将它们推送到向量中：

texts_.push_back(utils::createText(x, y, "SomeString1"));
texts_.push_back(utils::createText(x, y, "SomeString2"));
// etc.

然后像这样轻松地绘制它们：

for (std::size_t i = 0; i < texts_.size(); ++i) {
  renderTarget.draw(texts_.at(i));
}

我偶尔想更新文本的字符串。我目前做的是：

texts_.at(0).setString("SomeUniqueString1");
texts_.at(1).setString("SomeUniqueString2");
texts_.at(2).setString("SomeUniqueString3");
// ...

以上所有工作都很好。 现在解决问题：

更新字符串时，如果我不小心尝试访问例如 10 的索引，即使向量中只有 5 个文本，该怎么办？

如果我这样做，程序显然会崩溃。我可以每次检查索引是否小于向量的大小，但这有点矫枉过正（我必须在代码中添加更多检查......）？如何不费吹灰之力确保该索引处的文本存在于向量中？

【问题讨论】：

“如果我这样做，程序显然会崩溃。” 不，不是很明显。因为您使用的是v.at(0)，所以它会抛出一个异常，您可以适当地捕获和处理它。如果您使用的是v[0]，它可能会崩溃（或做一些更糟糕的事情），但vector::at() 会进行范围检查。
如果您不知道向量中的索引在程序中的任何时候是否有效，那是因为您的向量在您保持引用（索引）时发生了变化。这将代表一个设计缺陷——因为依赖对可能不再存在的数据的引用在逻辑上是不正确的。也许是时候重新考虑设计了？或者你有可能是偏执狂吗？它可能有助于分析执行路径。任何改变数据的路径都不应保留引用。
我同意@RichardHodges 的观点，如果您尝试访问 10 的索引，即使向量中只有 5 个元素，这表明存在设计缺陷；您应该重新设计代码以确保向量中始终至少有 10 个元素，或者更好的是，不要对索引值进行硬编码。如果不符合您的要求，您甚至可能想查看其他容器类型（而不是矢量）。

标签： c++ vector sfml assert

【解决方案1】：

如果您需要编写的样板数量让您感到困扰，只需在函数中编写一次即可。

template<class T, typename ValueType>
void SafeSetValue(T & container, size_t index, const ValueType & value)
{
    if (index < container.size())
        container[index] = value;
}

SafeSetValue(texts_, 0, "SomeUniqueString1");

您可以更改函数以在索引越界的情况下执行不同的操作。

【讨论】：

我不喜欢这样：vector::at 已经提供范围检查、有符号/无符号比较、按值复制（消除容器提供的优化），假设运算符 [] 存在。跨度>
@DieterLücking 因为at 的边界检查在这个函数中是多余的，我认为使用operator[] 会更好。你可以在自己的代码中使用任何你想要的东西。我没有立即想到我应该通过引用传递字符串，我想稍后进行编辑但决定不这样做。我改变了主意，请稍等，让我知道您对这些变化的看法。
@RichardHodges，也许是这样。我试图假设一个问题背后有充分的理由，因为我经常对自己的想象力失败感到惊讶。
@MarkRansom 我理解，但在这种情况下，我可以向您保证，该程序在逻辑上是不正确的 :-)

【解决方案2】：

如果我这样做，程序显然会崩溃。我可以每次检查索引是否小于向量的大小，但这有点矫枉过正（我必须在代码中添加更多检查......）？我怎样才能不费吹灰之力地确保该索引处的文本存在于向量中？

如果您使用std::vector<>::at() 访问元素，则正在执行检查。如果索引超出范围，则会抛出异常。未检查其他成员函数（特别是 operator[]）。

【讨论】：