禁用 C++ 向量的边界检查答案

【问题标题】：Disabling bounds checking for c++ vectors禁用 C++ 向量的边界检查
【发布时间】：2010-03-05 03:15:53
【问题描述】：

使用 stl::vector:

vector<int> v(1);
v[0]=1; // No bounds checking
v.at(0)=1; // Bounds checking

有没有一种方法可以禁用边界检查而不必将所有at() 重写为[]？我正在使用 GNU 标准 C++ 库。

编辑：我在怀疑存在瓶颈的区域将at() 更改为[]，这大大减少了计算时间。但是，由于我在开发代码和运行实验之间进行迭代，我想在开发期间启用边界检查，并在我真正运行实验时禁用它。我想 Andrew 的建议是最好的解决方案。

【问题讨论】：

目的是什么？可能有更好的方法。
您应该能够使用正则表达式将at() 替换为[]，并设置断点以帮助验证所有实例都已被替换。不是说一个滑过会是一场灾难，关心的只是性能，对吧？
您为什么要这样做？如果您的答案是性能，那么请告诉我您已经分析并发现这是您的瓶颈。如果是这种情况，那么可以，将您的 at()s 重写为 []。否则，顺其自然。
@Adam：也不是所有的ats，只是热点。 :-P
您应该查明瓶颈的确切位置。也许您的代码在 malloc() 中花费 80% 的时间与边界检查无关：)

标签： c++ g++ libstdc++

【解决方案1】：

如果您真的想这样做（至少是为了进行快速而肮脏的分析比较），如果您没有其他 at()s，这将起作用

#define at(x) operator[](x)

如果您想保留at() 用于开发并在生产中使用operator[]，只需将其包装在#ifdef 中即可。

如果您有其他 at()s，您可以随时编辑您的 #included <vector> 文件。

【讨论】：

+1 迟到了，但提供了很好的建议。这绝对是描述某些东西的快速而肮脏的方式。

【解决方案2】：

没有。 std::vector::at 的边界检查是由标准指定的，没有符合标准的 C++ 实现可以偏离它。

【讨论】：

【解决方案3】：

也许更好的解决方案是使用[] 并使用标准库的检查实现进行调试。

【讨论】：

【解决方案4】：

根据您想要打开/关闭边界检查的评论，您可以使用包装模板功能：

template <class T>
inline typename T::reference deref(T &cont, typename T::size_type idx)
{
#if BOUNDS_CHECK
    return cont.at(idx);
#else
    return cont[idx];
#endif
}

template <class T>
inline typename T::const_reference deref(const T &cont, typename T::size_type idx)
{
#if BOUNDS_CHECK
    return cont.at(idx);
#else
    return cont[idx];
#endif
}

您必须修改您的代码才能启用此功能，但一旦您将其设置到位，您就可以根据需要打开或关闭绑定检查。

我承认它看起来有点难用：

deref(vec, 10) = ...;

【讨论】：

这应该是公认的答案，因为它运行良好并且不会破坏不相关的代码，例如 Andrew Stein 的#define 解决方案。

【解决方案5】：

不是标准方式。您可以在编译器中关闭异常。您可以通过-fno-exceptions 使用 gcc 来做到这一点。

不过，您应该警惕这样做；您的库（包括标准库）在关闭异常的情况下可能无法正常运行。检查您的文档和this one on the gcc mailing list 之类的线程。

【讨论】：

【解决方案6】：

当您总是想要检查时，请使用at()。另请注意，这会在错误时引发异常，因此它可能是可恢复的。如果您想要更快的、未经检查的访问器，请使用[]，但使用它的算法应该经过彻底测试，因为故障模式更严重（未定义的行为）。

在 Linux 上使用 GCC 时检查[] 的开发模式边界的几种方法：

启用GCC debug mode，另见GCC STL bound checking

-D_GLIBCXX_DEBUG
在Valgrind内存检查器下运行你的程序

valgrind (your program and args)

其他一些有趣的讨论：vector::at vs. vector::operator[]

【讨论】：

【解决方案7】：

在您自己的命名空间中派生您自己的向量类，例如“uncheckedvector”，并覆盖基本向量类型的 at() 以使用数组索引。

然后使用“使用 uncheckedvector::vector”将让你在任何地方覆盖你对 vector 的所有使用。但是，如果您在任何地方使用完全限定类型，这将不起作用。

【讨论】：

-1：从不继承自 STL 类型，它们缺少虚拟析构函数。

【解决方案8】：

如果您有相当一致的访问模式（即/非随机访问），而不是使用at() 或[]，避免范围检查的一种方法是使用迭代器，使用begin()、end() 和advance() 甚至更好，通过使用标准算法。

虽然这并不能解决纠正 at() 进行范围检查的根本问题，但标准库 (MSVC) 的一些实现已经检查了某些类型构建的迭代器

【讨论】：