vector :: at vs. vector :: operator []

Question

我知道这at()比[]它的边界检查慢,这也在类似的问题中讨论,如C++ Vector at/[] operator speed 或:: std :: vector :: at()vs operator [] << Surprising results !! 速度慢5到10倍!.我只是不明白这种at()方法有什么用处.

如果我有一个像这样的简单向量:std::vector<int> v(10);我决定通过使用at()而不是[]在我有索引的情况下访问它的元素i并且我不确定它是否在向量范围内,它迫使我用try-catch包装它块:

try
{
    v.at(i) = 2;
}
catch (std::out_of_range& oor)
{
    ...
}

虽然我能够通过自己使用size()和检查索引来获得相同的行为,这对我来说似乎更容易和方便:

if (i < v.size())
    v[i] = 2;

所以我的问题是:
使用vector :: at over vector :: operator []有什么好处？
我什么时候应该使用vector :: at而不是vector :: size + vector :: operator []？

Answer 1

我会说vector::at()抛出的异常并不是真正意图被周围的代码捕获.它们主要用于捕获代码中的错误.如果您需要在运行时进行边界检查,因为例如索引来自用户输入,那么您最好使用if语句.总而言之,设计你的代码的目的是vector::at()永远不会抛出异常,这样如果确实如此,你的程序就会中止,这就是bug的标志.(就像一个assert())

Answer 2

它迫使我用try-catch块包装它

不,它没有(try/catch块可以在上游).当您希望抛出异常而不是程序进入未定义的行为领域时,它非常有用.

我同意大多数越界访问向量是程序员的错误(在这种情况下,你应该使用assert更容易找到这些错误;标准库的大多数调试版本会自动为你执行此操作).您不希望使用可以向上游吞下的异常来报告程序员错误:您希望能够修复该错误.

因为对于向量的越界访问不太可能是正常程序流的一部分(在它是的情况下,你是对的:事先检查size而不是让异常冒泡),我同意你的诊断:at基本没用.

Answer 3

使用vector :: at over vector :: operator []有什么好处？我什么时候应该使用vector :: at而不是vector :: size + vector :: operator []？

这里重要的一点是异常允许将正常的代码流与错误处理逻辑分离,并且单个catch块可以处理从无数抛出站点生成的问题,即使它们分散在函数调用的深处.因此,at()对于单次使用而言,这并不一定更容易,但是当您需要大量索引进行验证时,有时它会变得更容易 - 并且不会混淆正常情况逻辑.

值得注意的是,在某些类型的代码中,索引以复杂的方式递增,并且不断用于查找数组.在这种情况下,确保使用正确的检查要容易得多at().

作为一个真实世界的例子,我有代码将C++标记为词法元素,然后是将标记移动到标记向量的其他代码.根据遇到的情况,我可能希望增加并检查下一个元素,如:

if (token.at(i) == Token::Keyword_Enum)
{
    ASSERT_EQ(tokens.at(++i), Token::Idn);
    if (tokens.at(++i) == Left_Brace)
        ...
    or whatever

在这种情况下,很难检查您是否已经不恰当地到达输入的末尾,因为这非常依赖于遇到的确切令牌.在每个使用点进行明确检查是痛苦的,并且程序员错误的余地更多,因为前/后增量,使用点的偏移,关于某些早期测试等的持续有效性的错误推理.

Answer 4

at 如果您有指向向量的指针，则可以更清楚：

return pVector->at(n);
return (*pVector)[n];
return pVector->operator[](n);

除了性能，第一个是更简单明了的代码。

Answer 5

首先,是否at()或operator[]没有指定慢的.当没有边界错误时,我希望它们的速度大致相同,至少在调试版本中是这样.区别在于at()确切地指出了在边界错误(异常)中会发生什么,在这种情况下operator[],它是未定义的行为 - 在我使用的所有系统(g ++和VC++)中崩溃,至少当使用正常的调试标志.(另一个不同之处在于,一旦我确定了我的代码,我可以operator[] 通过关闭调试来大幅提高速度.如果性能需要它 - 除非必要,否则我不会这样做.)

在实践中,at()很少适合.如果上下文是这样的,你知道索引可能是无效的,你可能想要显式测试(例如,返回默认值或其他东西),如果你知道它不能无效,你想要中止(如果你不知道它是否可以无效,我建议你更精确地指定你的函数的界面.但是,有一些例外,其中无效索引可能是由解析用户数据引起的,而错误应该导致整个请求的中止(但不会导致服务器关闭); 在这种情况下,例外情况是适当的,并且at()会为您做到这一点.