避免使用vector<bool>
2017-05-17 21:02
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作为一个STL容器,vector<bool>仅仅有两点不正确。
首先。它不是一个STL容器。
其次,它并不存储bool。除此之外。一切正常。
一个对象要成为容器,就必须满足C++标准中列出的全部条件。当中一个条件是,假设c是包括对象T的容器,并且c支持operator[],那么以下的代码必须可以被编译:
T *p = &c[0];
换句话说。假设用operator[]取得了container<T>中的一个T对象。那么就能够通过取它的地址得到一个指向该对象的指针。所以,假设vector<bool>是一个容器。那么以下这段代码必须能够被编译:
vector<bool> v;
bool *pb = &v[0];
可是它不能编译。不能编译的原因是。vector<bool>是一个假的容器,它并不真的存储bool,相反,为了节省空间,它存储的是bool的紧凑表示。在一个典型的实现中,存储在“vector”中的每一个“bool”仅占一个二进制位,一个8位的字节可容纳8个“bool”。
在内部,vector<bool>使用了与位域一样的思想,来表示它所存储的那些bool。实际上它仅仅是假装存储了这些bool。
位域与bool相似。它仅仅能表示两个可能的值,可是在bool和看似bool的位域之间有一个非常重要的差别:我们能够创建一个指向bool的指针,而指向单个位的指针则是不同意的。指向单个位的引用也是被禁止的,这使得在设计vector<bool>的接口时产生了一个问题。由于vector<T>::operator[]的返回值应该是T&.假设vector<bool>中所存储的确实是bool。那么这就不是问题。但由于实际上并不是如此,所以vector<bool>::operator[]须要返回一个指向一个单个位的引用,而这种引用并不存在。
当我们须要vector<bool>时,我们有两种选择能够做:
用deque<bool>。deque差点儿提供了vector所提供的一切(能够看到的省略仅仅有reserve和capacity),但deque<bool>是一个STL容器,并且它确实存储bool。当然,deque中元素的内存不是连续的,所以你不能把deque<bool>中的数据传递给一个期望bool数组的C
API,但对于vector<bool>,我们也不能这么做,由于没有一种可移植的方法可以得到vector<bool>中的数据。
选择bitset。bitset不是STL容器,但它是标准C++库的一部分。
与STL容器不同的是,它的大小(即元素的个数)在编译时就确定了,所以它不支持插入和删除元素。并且,由于它不是一个STL容器。所以它不支持迭代器。可是。与vector<bool>一样。它使用了一种紧凑表示。仅仅为所包括的每一个值提供一个空间。它提供了vector<bool>特有的flip成员函数,以及其他一些特有的、对位的集合有意义的成员函数。
作为一个STL容器,vector<bool>仅仅有两点不正确。
首先。它不是一个STL容器。
其次,它并不存储bool。除此之外。一切正常。
一个对象要成为容器,就必须满足C++标准中列出的全部条件。当中一个条件是,假设c是包括对象T的容器,并且c支持operator[],那么以下的代码必须可以被编译:
T *p = &c[0];
换句话说。假设用operator[]取得了container<T>中的一个T对象。那么就能够通过取它的地址得到一个指向该对象的指针。所以,假设vector<bool>是一个容器。那么以下这段代码必须能够被编译:
vector<bool> v;
bool *pb = &v[0];
可是它不能编译。不能编译的原因是。vector<bool>是一个假的容器,它并不真的存储bool,相反,为了节省空间,它存储的是bool的紧凑表示。在一个典型的实现中,存储在“vector”中的每一个“bool”仅占一个二进制位,一个8位的字节可容纳8个“bool”。
在内部,vector<bool>使用了与位域一样的思想,来表示它所存储的那些bool。实际上它仅仅是假装存储了这些bool。
位域与bool相似。它仅仅能表示两个可能的值,可是在bool和看似bool的位域之间有一个非常重要的差别:我们能够创建一个指向bool的指针,而指向单个位的指针则是不同意的。指向单个位的引用也是被禁止的,这使得在设计vector<bool>的接口时产生了一个问题。由于vector<T>::operator[]的返回值应该是T&.假设vector<bool>中所存储的确实是bool。那么这就不是问题。但由于实际上并不是如此,所以vector<bool>::operator[]须要返回一个指向一个单个位的引用,而这种引用并不存在。
当我们须要vector<bool>时,我们有两种选择能够做:
用deque<bool>。deque差点儿提供了vector所提供的一切(能够看到的省略仅仅有reserve和capacity),但deque<bool>是一个STL容器,并且它确实存储bool。当然,deque中元素的内存不是连续的,所以你不能把deque<bool>中的数据传递给一个期望bool数组的C
API,但对于vector<bool>,我们也不能这么做,由于没有一种可移植的方法可以得到vector<bool>中的数据。
选择bitset。bitset不是STL容器,但它是标准C++库的一部分。
与STL容器不同的是,它的大小(即元素的个数)在编译时就确定了,所以它不支持插入和删除元素。并且,由于它不是一个STL容器。所以它不支持迭代器。可是。与vector<bool>一样。它使用了一种紧凑表示。仅仅为所包括的每一个值提供一个空间。它提供了vector<bool>特有的flip成员函数,以及其他一些特有的、对位的集合有意义的成员函数。
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