Why is std::ssize() introduced in C++20?

C++20 introduced the std::ssize() free function as below:

template <class C>
constexpr auto ssize(const C& c)
-> std::common_type_t<std::ptrdiff_t,
std::make_signed_t<decltype(c.size())>>;

A possible implementation seems using static_cast, to convert the return value of the size() member function of class C into its signed counterpart.

Since the size() member function of C always returns non-negative values, why would anyone want to store them in signed variables? In case one really wants to, it is a matter of simple static_cast.

Why is std::ssize() introduced in C++20?

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小开

来自 Eric Niebler 的无偿被偷了:

'Unsigned types signal that a negative index/size is not sane' was 当 STL 最初被设计的时候，流行的智慧。但是从逻辑上来说, 一些事情不需要是积极的。我可能想要保持一个计数在 a signed integer to denote the number of elements either added to or 从集合中移除。然后我想将它与集合的大小。如果集合的大小是无符号的，现在我被迫混合使用有符号和无符号算术，这是一个错误农场。编译器对此提出警告，但是因为 STL 的设计很漂亮迫使程序员进入这种情况，这种警告是很常见的大多数人都会把它关掉，真可惜，因为它隐藏了真实的一面虫子。

Use of unsigned ints in interfaces isn't the boon many people think it 如果用户不小心将一个略负的数字传递给 API, it suddenly becomes a huge positive number. Had the API taken the 号，然后它可以通过断言 number is greater than or equal to zero.

如果我们将无符号整型的使用限制为位操作(例如，掩码) 并且在其他地方使用带符号整型，bug 就不太可能发生, and easier to detect when they do occur.

最佳答案

基本原理在这张纸中有描述，引用如下:

当 span 被采用到 C + + 17中时，它使用一个有符号整数作为索引和大小。这在一定程度上是为了允许使用“ -1”作为前哨值来指示在编译时其大小未知的类型。但是，如果 STL 容器的 size ()函数返回一个带符号的值，那么就会出现问题，因此引入 P1089来“修复”这个问题。它获得了大多数人的支持，但没有达成共识所需的2比1的优势。

本文 P1227提出了添加非成员 std: : ssize 和成员 ssize ()函数的建议。包含这些内容将使某些代码更加直观，并允许在大小计算中避免不必要的无符号性。其想法是，如果 ssize ()通过 std: : ssize ()和作为成员函数可用于所有容器，则对 P1089的阻力将会降低。