为什么 QByteArray 的大小是`int`而不是`unsigned int`答案

【问题标题】：Why size of QByteArray is `int` rather than `unsigned int`为什么 QByteArray 的大小是`int`而不是`unsigned int`
【发布时间】：2019-02-08 11:30:55
【问题描述】：

我的代码中有这样的表达方式：

QByteArray idx0 = ...

unsigned short ushortIdx0;

if ( idx0.size() >= sizeof(ushortIdx0) ) {
    // Do something
}

但我收到了警告：

警告：有符号和无符号整数表达式之间的比较 [-Wsign-compare]
if ( idx0.size() >= sizeof(ushortIdx0) ) {
              ~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~

为什么QByteArray 中的size() 返回为int 而不是unsigned int？如何安全地消除此警告？

【问题讨论】：

Why does Qt use a signed integer type for its container classes?的可能重复
一个很好的记录答案：stackoverflow.com/a/26621565/6165833
知道为什么是一个重复的问题——这样的知识不会影响你如何摆脱这个警告。不过，如何修复比较是一个非常有效的问题！

标签： c++ qt qbytearray

【解决方案1】：

有些人认为多年前将unsigned 类型引入C 是一个坏主意。这些类型被引入到 C++ 中，并深深嵌入到 C++ 标准库和运算符返回类型中。

是的，按照标准，sizeof 必须返回 unsigned 类型。

Qt 开发人员采用现代思维认为unsigned 类型是一个坏主意，并倾向于将size 的返回类型改为signed 类型。我个人觉得它很特殊。

要解决这个问题，您可以 (i) 忍受警告，(ii) 在函数执行期间将其关闭，或者 (iii) 编写类似的内容

(std::size_t)idx0.size() >= sizeof(ushortIdx0)

以清晰度为代价。

【讨论】：

“Qt 开发人员采用现代思维” 你从哪里得到这个？几年前我提出了一个问题，将 Qt 切换到size_t，但被拒绝了，但只是基于它会涉及太多变化，没有意识形态上的反对。
@ixSci：有讨论过吗？能给个链接吗？
@geza，我会在几个小时内尝试找到它。那是在 Qt5 发布之前，从那时起，Qt 相关资源有很多来回移动，所以没有任何承诺。
"(std::size_t)idx0.size() >= sizeof(ushortIdx0)"。假设idx0.size() 是非负数，否则可能会失败OP 的意图:-) 另一方面，将sizeof(ushortIdx0) 转换为signed 将是非常大的ushortIdx0 的UB :-)。 idx0.size() >= 0 && (std::size_t)idx0.size() >= sizeof(ushortIdx0)，将无符号与有符号混合的乐趣：-/
他们可以为 "invalid" 对象返回 "conventional" -1。

【解决方案2】：

为什么 QByteArray 的 size() 返回为 int 而不是 unsigned int？

我真的不知道为什么 Qt 选择 size() 的签名返回。但是，使用有符号而不是无符号是有充分理由的。

unsigned size() 惨败的一个臭名昭著的例子是这个看起来很无辜的循环：

for (int i = 0; i < some_container.size() - 1; ++i) {
     do_somehting(some_container[i] , some_container[i+1] );
}

让循环体对两个元素进行操作并不少见，在这种情况下，它似乎是一个有效的选择，只迭代到some_container.size() - 1。

但是，如果容器是空的，some_container.size() - 1 将默默地（无符号溢出定义明确）变成无符号类型的最大值。因此，它不会避免越界访问，而是会导致您可以获得最大的越界。

请注意，此问题可以轻松修复，但如果 size() 确实返回有符号值，则无需首先解决问题。

【讨论】：

是的，我前段时间回答了一个问题。显而易见的解决方案是i + 1 < some_container.size()。不是这个问题的真正答案，但无论如何都赞成，因为它很重要！
@Batsheba 是的，它当然很容易修复，但是首先要修复的问题并不好。此外，并非所有此类错误的发生都那么容易发现
幻灯片操作符就是为此而发明的！
@Bathsheba 是什么运算符？

【解决方案3】：

因为在 Qt 容器中（例如：QByteArray、QVector、...）中存在可以返回负数的函数，例如：indexOf、lastIndexOf、contains、...有些可以接受负数，例如：mid、 ...;因此，为了类兼容甚至框架兼容，开发人员使用有符号类型 (int)。

您可以使用标准 c++ 转换：

if ( static_cast<size_t>(idx0.size()) >= sizeof(ushortIdx0) )

【讨论】：

【解决方案4】：

原因是问题的重复部分，但类型不匹配的解决方案是需要解决的有效问题。对于您正在做的那种比较，将它们分解出来可能会很有用，因为它们具有一定的可重用含义：

template <typename T> bool fitsIn(const QByteArray &a) {
  return static_cast<int>(sizeof(T)) <= a.size();
}

template <typename T> bool fitsIn(T, const QByteArray &a) {
  return fitsIn<T>(a);
}

if (fitsIn(ushortIdx0, idx0)) ...

希望您只有几种这样的比较，并且最有意义的是 DRY（不要重复自己），而不是复制粘贴，使用专用于任务的函数 - 也表达的函数原始比较的意图。这样就可以轻松集中处理您可能希望处理的任何极端情况，即当sizeof(T) > INT_MAX 时。

另一种方法是定义一个新类型来包装 size_t 并使其适应您需要使用它的类型：

class size_of {
  size_t val;
  template <typename T> static typename std::enable_if<std::is_signed<T>::value, size_t>::type fromSigned(T sVal) {
    return (sVal > 0) ? static_cast<size_t>(sVal) : 0;
  }
public:
  template <typename T, typename U = std::enable_if<std::is_scalar<T>::value>::type> 
  size_of(const T&) : val(sizeof(T)) {}
  size_of(const QByteArray &a) : val(fromSigned(a.size())) {}
  ...
  bool operator>=(size_of o) const { return value >= o.value; }
};

if (size_of(idx0) >= size_of(ushortIdx0)) ...

这将在概念上扩展 sizeof 并将其专门用于比较，仅此而已。

【讨论】：