c++ 代码中的 size_t 变量与 -1（最大大小值）的比较答案

【问题标题】：Comparison size_t variable with -1 (maximum size value) in c++ codec++ 代码中的 size_t 变量与 -1（最大大小值）的比较
【发布时间】：2014-08-02 10:43:54
【问题描述】：

我正在重构一个库并试图摆脱许多 gcc 警告。这些警告的很大一部分是关于有符号/无符号比较的，并且与size_t 的使用有关。该库适用于 64 位 Linux 系统。

程序员使用 -1 作为类似于std::string::npos 的特殊值。库中有很多地方的代码是这样的：

class AnnotationBase
{
    public:
        size_t m_offset = -1;
        size_t m_length = -1;

}

...

AnnotationBase foo(const std::string& text, const AnnotationBase& annot)
{
    AnnotationBase newAnnot;

    // do some job with annotations and text
    ...

    if(newAnnot.m_offset == -1)
    {
        // do some other job
        ...
    }

    return newAnnot;
}

问题在于 gcc 在if(newAnnot.m_offset == -1) 行上由于有符号/无符号比较而生成的警告：

"warning: comparison between signed and unsigned integer expressions [-Wsign-compare]"

在没有警告的情况下将 C++ 中的 size_t 变量与最大值 (-1) 进行比较的正确方法是什么？由于这个表达式的复杂性和长度，像if(newAnnot.m_offset == std::numeric_limits<size_t>::max()) 这样的操作非常不方便。

使用 C 风格定义值 SIZE_MAX 是一种好方法，还是更好地创建自己的常量，如 namesapce libling { const NONE = std::numeric_limits<size_t>::max(); }（创建新常量会导致在不同的库和命名空间中出现许多类似的常量，如 libling::NONE、@ 987654331@, liblongnamesapcename::NOTHING)?

【问题讨论】：

我当然会使用命名常量，例如if (newAnnot.m_offset == NoneOffset) ... ，然后可以声明为const size_t NoneOffset = -1;，这应该可以解决问题。使用您对NONE 的定义也可以。

标签： c++ comparison warnings unsigned-integer size-t

【解决方案1】：

你可以做std::string 所做的事情并定义一个static const size_t AnnotationBase::npos = -1。然后在比较中使用它作为惯例。我不会认为每个库一个常量是个问题，但如果你想避免这种情况，你可以直接使用std::string::npos（虽然这会使代码更加僵化）。

【讨论】：

【解决方案2】：

或者你可以使用this single header库来写

if(sweet::equal(newAnnot.m_offset, -1))

正如所指出的，这总是错误的，因为 size_t 不能存储 -1。但是比较不会产生任何警告，因为它可以正确和安全地处理不同的类型。此外，还有

sweet::(less|lessEqual|notEqual|greater|greaterEqual)

【讨论】：

【解决方案3】：

-1 的类型为 int。在比较之前，您需要通过static_cast 将其转换为std::size_t 或unsigned int。

【讨论】：

是的。但是顺便比较 size_t 变量：if(newAnnot.m_offset == std::static_cast<size_t>(-1)) 也很不方便。
我同意，但是从 -1 开始时你几乎没有选择。

【解决方案4】：

如果 -1 是合法值，则这些数据应该是 ssize_t。将 -1 转换为 size_t 只是在欺骗编译器，并对 size_t 的其他正确值（尽管非常大）施加特殊含义。

如果您坚持使用最高值来表示“无效”，请使用 SIZE_MAX 而不是 -1。

【讨论】：

嗯，这是一种处理问题的有趣方式，我认为在这种情况下它可能是一种选择。但是，据说 ssize_t 是一个扩展，它不包含在标准中，因此在其他情况下不可移植。
顺便说一句，我认为带有-1 cast的作弊编译器肯定不好。关于特殊含义：std::string::npos 对 size_t 的最大值赋予特殊含义，所以看起来是合法的方式。
std::string::npos 只是一个静态 size_t 并分配了 -1。将 -1 分配/强制转换为 size_t 并没有什么“作弊”。
IMO 有很多方法可以欺骗编译器，它会构建可以工作的丑陋代码，一种方法是告诉编译器 size_t（或任何无符号原语）的值为 -1。请改用 SIZE_MAX。