有没有办法将 container<T>::size_type 普遍用于不同类型的 T？

Question

假设我有一个带有std::vector<bool> a 和std::vector<int> b 字段的类，我想在构造函数中将reserve() 设置为两个容器相等的大小。鉴于 reserve() 接受 size_type 参数，为了完全安全，我必须 - 据我了解 - 使用两个参数编写构造函数，这并不是特别吸引人：

MyCtor(std::vector<bool>::size_type size1, std::vector<int>::size_type size2)
{
    abortIfNotEqual(size1, size2); // Proceed only if size1 == size2
    a.reserve(size1);
    b.reserve(size2);
}

根据我的阅读，size_type通常与size_t 相同，至少对于标准容器而言，所以我可以这样做而不会遇到任何潜在问题：

MyCtor(std::size_t size)
{
    a.reserve(size); // More readable, but is this always ok?
    b.reserve(size);
}

但是，有没有更好、更安全的方法来严格使用size_type，而不必通过特定类型T 的特定container<T> 访问它？

必须使用特定的container<T> 也很烦人，例如访问一个元素：对于a[i]，i 必须是std::vector<bool>::size_type，因为我假设使用例如unsigned int i 会不太安全。

在这种情况下，是否有一种通用的、通用的、更易读的方法？还是我应该简单地使用size_t 甚至unsigned long int 而忘记这个？

Answer 1

由于您的问题的主要组成部分是在假设尺寸类型相同的情况下如何确保您的安全，因此我建议您使用 static_assert std::is_same。这用 c++17 编译：

简化符号很重要，所以在这里，我在这个类上 typedef 一个 size_type，并在内部确保它与它所代表的两种尺寸类型相同。如果它们不匹配，则为编译时错误。

#include <vector>

class MyCtor {
    std::vector<bool> a;
    std::vector<int> b;
    typedef std::vector<bool>::size_type st1;
    typedef std::vector<int>::size_type st2;
    static_assert(std::is_same<st1, st2>::value);
public:
    typedef st2 size_type;
    MyCtor(size_type s1, size_type s2) {}
};

特别感谢这个堆栈溢出答案：How to check if two types are same at compiletime(bonus points if it works with Boost strong typedef)，其中还包括 c++11 解决方法。

Answer 2

我会让函数接受两种类型中较小的一个。在 C++11 中，这可以通过以下方式完成：

#include <vector>
#include <type_traits>
#include <limits>

typedef std::vector<bool>::size_type boolType;
typedef std::vector<int>::size_type intType;

typedef std::conditional<(std::numeric_limits<boolType>::max() <
                          std::numeric_limits<intType>::max()),
                         boolType,
                         intType>::type smallerSizeType;

MyCtor(smallerSizeType size)
{...}

缺少C++11，可以手动定义自己的std::conditional版本，将std::numeric_limits<boolType>::max()替换成static_cast<boolType>(-1)等。