在 C 中迭代 std::vector 時應該使用有符號索引變數還是無符號索引變數？

迭代std::vector：在有符號和無符號索引變數之間進行選擇

簡介

在C 中迭代向量時，程式設計師經常面臨問題：我們應該使用有符號索引變數還是無符號索引變數？預設選項使用無符號變量，可能會引起對潛在問題或意外行為的擔憂。本文旨在闡明這種選擇，研究使用無符號變數背後的原因並提供迭代的替代選項。

有符號索引變數與無符號索引變數

使用無符號變數的主要原因索引變數（例如，unsigned int）是為了確保索引永遠不會變成負數。迭代器和下標運算子可以在向量中向後移動，從而產生負索引。但是，對索引使用有符號整數變數會引發編譯器警告，並且需要明確轉換來處理負值。

考慮以下產生編譯器警告的程式碼片段：

for (int i = 0; i < polygon.size(); i++) {
    sum += polygon[i]; // Warning: signed vs. unsigned integer comparison
}

替代迭代方法

除了依賴索引變數之外，還有兩種迭代向量的替代方法：使用迭代器或採用現代C 功能。

使用迭代器：

迭代器為遍歷容器提供了物件導向的介面。它們會自動處理索引管理並提供反向迭代功能。以下程式碼示範如何使用迭代器：

for (std::vector<int>::iterator it = polygon.begin(); it != polygon.end(); ++it) {
    sum += *it;
}

使用C 11 基於範圍的for 循環：

在C 11 中引入，基於範圍的for 循環為一種迭代容器的便捷方法。它消除了對明確索引管理或迭代器的需要：

for (auto& element : polygon) {
    sum += element;
}

結論

使用無符號索引變數進行向量迭代通常被認為是安全且建議的方法。它可以防止負指數並確保指數保持在有效範圍內。替代選項（例如使用迭代器或利用 C 11 功能）為遍歷向量提供了更高級的功能。方法的選擇取決於程式設計師的特定要求和偏好。

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