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如何处理“签名/未签名不匹配”警告 (C4018)?

我使用大量用 编写的计算代码,并考虑到了高性能和低内存开销。它大量使用 STL 容器(主要是 std::vector),并且几乎在每个函数中都对这些容器进行迭代。

迭代代码如下所示:

for (int i = 0; i < things.size(); ++i)
{
    // ...
}

但它会产生有符号/无符号不匹配警告(Visual Studio 中的 C4018)。

用一些 unsigned 类型替换 int 是一个问题,因为我们经常使用 OpenMP pragma,它要求计数器是 int

我即将压制(数百个)警告,但恐怕我错过了一些优雅的解决问题的方法。

在迭代器上。我认为迭代器在适当的地方应用时很棒。我正在使用的代码从不将随机访问容器更改为 std::list 或其他内容(因此使用 int i 进行迭代已经与容器无关),并且将始终需要当前索引。您需要输入的所有额外代码(迭代器本身和索引)只会使事情复杂化并混淆底层代码的简单性。

您能否发布一个示例,其中 OpenMP 杂注会阻止您使用无符号类型?根据 this,它应该适用于任何 intergal 类型,而不仅仅是 int
我相信这个问题更适合stackoverflow。
intstd::vector<T>::size_type 的大小和符号也可能不同。例如,在 LLP64 系统(如 64 位 Windows)上,sizeof(int) == 4sizeof(std::vector<T>::size_type) == 8

G
Gigala

这一切都在您的 things.size() 类型中。它不是 int,而是 size_t(它存在于 C++ 中,而不存在于 C 中),它等于某些“通常的”无符号类型,即 x86_32 的 unsigned int

运算符 "less" (<) 不能应用于不同符号的两个操作数。只是没有这样的操作码,标准也没有指定编译器是否可以进行隐式符号转换。所以它只是将有符号数视为无符号数并发出警告。

写成这样是正确的

for (size_t i = 0; i < things.size(); ++i) { /**/ }

甚至更快

for (size_t i = 0, ilen = things.size(); i < ilen; ++i) { /**/ }

-1 不,它不是 size_t。它是std::vector< THING >::size_type
@Raedwald:虽然您在技术上是正确的,但很难想象符合标准的实现最终会如何为 std::size_tstd::vector<T>::size_type 提供不同的底层类型。
为什么 ++i 被认为更好?在 for 循环中没有“没有”区别吗?
@ShoaibHaider,对于不使用返回值的原语来说根本不重要。但是,对于自定义类型(运算符重载),后自增几乎总是效率较低(因为它必须在对象自增之前制作对象的副本)。编译器不能(必然)针对自定义类型进行优化。所以唯一的优点是一致性(原语与自定义类型)。
@zenith:是的,你是对的。我的声明仅适用于默认分配器。自定义分配器可能使用 std::size_t 以外的东西,但我相信它仍然必须是无符号整数类型,并且它可能无法表示比 std::size_t 更大的范围,因此使用 std::size_t 仍然是安全的::size_t 作为循环索引的类型。
e
ereOn

理想情况下,我会使用这样的构造:

for (std::vector<your_type>::const_iterator i = things.begin(); i != things.end(); ++i)
{
  // if you ever need the distance, you may call std::distance
  // it won't cause any overhead because the compiler will likely optimize the call
  size_t distance = std::distance(things.begin(), i);
}

这具有一个巧妙的优势,即您的代码突然变得与容器无关。

关于您的问题,如果您使用的某个库要求您在 unsigned int 更适合的地方使用 int,那么他们的 API 就会很混乱。无论如何,如果您确定那些 int 总是积极的,您可以这样做:

int int_distance = static_cast<int>(distance);

这将清楚地说明你对编译器的意图:它不会再用警告来打扰你了。


总是需要距离。如果没有其他解决方案,也许 static_cast<int>(things.size()) 可能是解决方案。
@Andrew:如果您决定取消警告,最好的方法可能是使用编译器特定的编译指示(在 MSVC 上这将是 #pragma warning(push) #pragma warning(disable: 4018) /* ... function */ #pragma warning(pop)),而不是使用不必要的强制转换。 (演员隐藏了合法的错误,m'kay?;))
不对。 Cast != 转换。该警告是关于标准允许的可能不安全的隐式转换的警告。然而,演员表会邀请对派对的明确转换,这可能比警告最初谈到的更不安全。严格来说,至少在 x86 上,根本不会发生任何转换——处理器并不关心您将内存的特定部分视为有符号还是无符号,只要您使用正确的指令来处理它。
当与容器无关时会导致 O(N^2) 复杂性(在您的示例中确实如此,因为 list<> 的距离()是 O(N)),我不太确定这是一个优势:-(。
@No-BugsHare 这正是重点:我们不能确定。如果 OP 的元素很少,那么它可能很棒。如果他有数百万个,可能不会那么多。最终只能通过分析来判断,但好消息是:您始终可以优化可维护的代码!
A
Adrian McCarthy

如果您不能/不会使用迭代器,并且如果您不能/不会使用 std::size_t 作为循环索引,请创建一个 .size()int 的转换函数来记录假设并显式执行转换使编译器警告静音。

#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <limits>

// When using int loop indexes, use size_as_int(container) instead of
// container.size() in order to document the inherent assumption that the size
// of the container can be represented by an int.
template <typename ContainerType>
/* constexpr */ int size_as_int(const ContainerType &c) {
    const auto size = c.size();  // if no auto, use `typename ContainerType::size_type`
    assert(size <= static_cast<std::size_t>(std::numeric_limits<int>::max()));
    return static_cast<int>(size);
}

然后你写你的循环是这样的:

for (int i = 0; i < size_as_int(things); ++i) { ... }

这个函数模板的实例化几乎肯定会被内联。在调试版本中,将检查假设。在发布版本中,它不会,并且代码将与您直接调用 size() 一样快。这两个版本都不会产生编译器警告,而且它只是对惯用循环的轻微修改。

如果您还想在发布版本中捕获假设失败,您可以将断言替换为抛出类似 std::out_of_range("container size exceeds range of int") 的 if 语句。

请注意,这解决了有符号/无符号比较以及潜在的 sizeof(int) != sizeof(Container::size_type) 问题。您可以启用所有警告并使用它们来捕获代码其他部分中的真正错误。


佚名

您可以使用:

size_t 类型,删除警告消息迭代器+距离(就像是第一个提示)只有迭代器函数对象

例如:

// simple class who output his value
class ConsoleOutput
{
public:
  ConsoleOutput(int value):m_value(value) { }
  int Value() const { return m_value; }
private:
  int m_value;
};

// functional object
class Predicat
{
public:
  void operator()(ConsoleOutput const& item)
  {
    std::cout << item.Value() << std::endl;
  }
};

void main()
{
  // fill list
  std::vector<ConsoleOutput> list;
  list.push_back(ConsoleOutput(1));
  list.push_back(ConsoleOutput(8));

  // 1) using size_t
  for (size_t i = 0; i < list.size(); ++i)
  {
    std::cout << list.at(i).Value() << std::endl;
  }

  // 2) iterators + distance, for std::distance only non const iterators
  std::vector<ConsoleOutput>::iterator itDistance = list.begin(), endDistance = list.end();
  for ( ; itDistance != endDistance; ++itDistance)
  {
    // int or size_t
    int const position = static_cast<int>(std::distance(list.begin(), itDistance));
    std::cout << list.at(position).Value() << std::endl;
  }

  // 3) iterators
  std::vector<ConsoleOutput>::const_iterator it = list.begin(), end = list.end();
  for ( ; it != end; ++it)
  {
    std::cout << (*it).Value() << std::endl;
  }
  // 4) functional objects
  std::for_each(list.begin(), list.end(), Predicat());
}

J
JeJo

C++20 现在有 std::cmp_less

中,我们有标准的 constexpr 函数

std::cmp_equal
std::cmp_not_equal
std::cmp_less
std::cmp_greater
std::cmp_less_equal
std::cmp_greater_equal

<utility> 标头中添加,正是针对这种情况。

比较两个整数 t 和 u 的值。与内置比较运算符不同,带负号的整数总是比较小于(且不等于)无符号整数:比较对有损整数转换是安全的。

这意味着,如果(由于某些连线原因)必须使用 i 作为 integer、循环,并且需要与无符号整数进行比较,则可以这样做:

#include <utility> // std::cmp_less

for (int i = 0; std::cmp_less(i, things.size()); ++i)
{
    // ...
}

这也涵盖了如果我们错误地将static_cast -1(即 intunsigned int 的情况。这意味着,以下内容不会给您错误:

static_assert(1u < -1);

但是 std::cmp_less 的使用会

static_assert(std::cmp_less(1u, -1)); // error

S
Stepan Yakovenko

我还可以为 C++11 提出以下解决方案。

for (auto p = 0U; p < sys.size(); p++) {

}

(对于自动 p = 0,C++ 不够聪明,所以我必须把 p = 0U ....)


+1 为 C++11。除非有你不能使用 C++11 的 理由,否则我认为最好使用新功能......它们将提供很大的帮助。如果您实际上不需要索引,请务必使用 for (auto thing : vector_of_things)
但这只能解决签名问题。如果 size() 返回一个大于 unsigned int 的类型,这将无济于事,这非常常见。
D
Daniel kim

我会给你一个更好的主意

for(decltype(things.size()) i = 0; i < things.size(); i++){
                   //...
}

decltype

检查实体的声明类型或表达式的类型和值类别。

因此,它推断出 things.size() 的类型,并且 i 将是与 things.size() 相同的类型。因此,i < things.size() 将在没有任何警告的情况下执行


K
Karthik_elan

我有一个类似的问题。使用 size_t 不起作用。我尝试了另一个对我有用的。 (如下)

for(int i = things.size()-1;i>=0;i--)
{
 //...
}

D
Don Larynx

我会做

int pnSize = primeNumber.size();
for (int i = 0; i < pnSize; i++)
    cout << primeNumber[i] << ' ';

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