C++宏将 .at(） 替换为 []

C++ macro to replace .at() with []

本文关键字：替换 宏将 at C++      更新时间：2023-10-16

我经常有一个索引越界错误，如果我使用.at()而不是[]来访问向量或字符串中的元素，很容易被捕获。但是，由于边界检查，at()使我的程序减慢了 5 倍。

我正在尝试编写一个宏来替换.at(someVariable)[someVariable]这样我就可以取消注释宏，而不是手动用[]替换每个.at()。我已经阅读了有关 cppreference.com 宏的文档，但似乎无法设计出获得此功能的方法。

一般来说，我会避免使用这种宏，因为它们是"不可见的"(因此更改的语义对任何不知情的人都是巧妙地隐藏的)，并且可以更改实际期望at抛出界外的代码功能，即使在发布版本中也是如此。如果有的话，我会定义一些突出的东西，例如全大写AT。

幸运的是，这实际上并不需要，因为"三大"C++运行时已经具有内置功能，可以有条件地启用operator[]边界检查(这也具有比at更具可读性的优点)：

如果你
  • 使用的是 g++/libstdc++，如果你通过-​D_GLIBCXX_DEBUG你会得到 STL 容器的调试版本，它对operator[]执行边界检查，以及对迭代器的许多其他调试检查;
  • CLang/libc++ 可以执行类似的检查，将_LIBCPP_DEBUG设置为 1;
  • 对于 Visual C++，类似的功能在ITERATOR_DEBUG_LEVEL设置为2的情况下启用(默认情况下已在调试版本中启用)。

顺便说一下，其中一些错误(那些实际上溢出分配大小的错误，而不仅仅是向量的"逻辑有效"大小)也可以使用地址清理器(-fsanitize=address在gcc和clang上)或valgrind(慢！)和类似的工具发现。

这里有一种不涉及宏的方法 - 它使用 c++17 的if constexpr来简化：

#include <vector>
constexpr bool safe_mode = true;  // or false
template<class Container>
auto at(Container& v, std::size_t i) -> decltype(auto)
{
if constexpr (safe_mode)
return v.at(i);
else
return v[i];
}
int& test(std::vector<int>& v)
{
return at(v, 6);
}

您可以使用数组取消引用运算符的全名：

#define at(x) operator[](x)

(x)部分不是必需的，但只有在后面跟着参数时才替换at，而不是单独替换单词。 您还需要在包含所有标准标头后定义它，否则它将替换具有它的类中的at成员函数声明，从而导致编译错误。

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