Iteration über std::vector: vorzeichenlose vs. vorzeichenbehaftete Indexvariable

In C gibt es zwei gängige Ansätze zum Iterieren über einen Vektor: die Verwendung von Iteratoren oder die Verwendung von Indizes. Bei der Verwendung von Indizes ist es wichtig, den Typ der Indexvariablen zu berücksichtigen.

Iteratoren verwenden

Iteratoren sind eine praktische Möglichkeit, über einen Container zu iterieren. Sie bieten eine einheitliche Schnittstelle für verschiedene Arten von Containern und ermöglichen eine effiziente Durchquerung der Elemente. Der folgende Code zeigt, wie man mithilfe von Iteratoren über einen Vektor iteriert:

for (auto it = v.begin(); it != v.end();   it) {
  // do something with *it
}

Indizes verwenden

Bei der Iteration über einen Vektor mithilfe von Indizes ist es wichtig, eine vorzeichenbehaftete Indexvariable zu verwenden. Dies liegt daran, dass Vektoren von 0 bis size() - 1 indiziert werden und eine vorzeichenbehaftete Variable diesen Bereich natürlicher darstellen kann. Im folgenden Beispiel wird ein vorzeichenbehafteter int verwendet, um den Vektor zu indizieren:

for (int i = 0; i 
Warum die Verwendung einer vorzeichenlosen Indexvariablen gefährlich sein kann
Die Verwendung einer vorzeichenlosen Indexvariablen kann gefährlich sein, da sie zu undefiniertem Verhalten führen kann, wenn der Index die Größe des Vektors überschreitet. Dies liegt daran, dass eine vorzeichenlose Variable umläuft, wenn sie ihren Maximalwert erreicht, und dies kann dazu führen, dass der Index negativ ist, was kein gültiger Index für einen Vektor ist.
Im folgenden Beispiel ist ein vorzeichenloser int Wird zum Indizieren des Vektors verwendet. Wenn die Größe des Vektors größer als der Maximalwert eines vorzeichenlosen int ist, wird der Index umgebrochen und negativ, was zu undefiniertem Verhalten führt:
for (unsigned int i = 0; i 
Schlussfolgerung
Bei der Iteration über einen Vektor ist es immer vorzuziehen, eine vorzeichenbehaftete Indexvariable zu verwenden. Dies liegt daran, dass dadurch sichergestellt wird, dass der Index immer innerhalb des gültigen Bereichs für den Vektor liegt, und die Möglichkeit eines undefinierten Verhaltens vermieden wird.