Question

无数次我在访问其内存之外的std::vector或std::string后编写了生成分段错误的代码：

std::string test{"hello!"};
std::cout << test[12] << std::endl;

这是一个错误，可以在运行时在非优化/调试构建中捕获，只需要一个简单断言的额外成本。 （但由于我们在没有-DNDEBUG且没有-O3的情况下建设，我们并不期望获得最高性能。）

为什么std::string::operator[]没有这样实现？

标准是否禁止在库代码中使用断言？

char std::string::operator[](std::size_t i)
{
    // `assert_with_message` only exists in debug mode

    #ifndef NDEBUG
        assert_with_message(i < this->size(),
            "Tried to access character " + std::to_string(i)
            + " from string '" + *this + "' of size " 
            + std::to_string(this->size()));
    #endif

    return data[i];
}

在没有-DNDEBUG的情况下编译程序会非常有用，并在运行时看到与此消息类似的内容：

断言：试图从字符串中访问字符12＆＃39;你好！＆＃39;的   6号。

按（0）继续。

按（1）中止。

请注意，术语断言我指的是应该从发布/优化版本中完全删除/优化的开发/调试版本检查。

Answer 1

标准库的几个实现确实在调试模式下提供了这样的检查，但调试模式不受NDEBUG控制。对于libstdc ++，您需要-D_GLIBCXX_DEBUG（请参阅doc）。

Answer 2

你做的是未定义的行为。由于此时允许任何操作，因此触发断言也可以。这是一个实施质量的东西，看起来libstdc ++在这里不是很好。

Answer 3

有不同的标准库实现。他们中的一些人（msvc 10 for one），其中一些不是（gcc）。不这样做的原因是它可能会在调试版本中大大减慢速度，使其不再可用。通常这样的实现仍然提供一些define标志，因此您可以打开它（-D_GLIBCXX_DEBUG用于gcc）。另一方面，如果需要，msvc提供_ITERATOR_DEBUG_LEVEL宏来关闭它。

Answer 4

我认为在标准版本中无法完成断言的原因非常明显：它们需要付出代价，并且尝试访问不存在的索引中的某些内容是一个错误你的代码，而不是标准库的代码。

这可能是C和C ++以及大多数高级语言的不同之处：对于正确的调用而言，期望的行为通常更多是一致而不是容错。

有很多理由不为许多情况抛出异常，而是返回一些指示操作成功的东西（例如，假设你想使用字符串对象的find方法 - 出于性能原因，以及也因为＆＃34;没有找到＆＃34;听起来不太可能。）

最重要的是，必须意识到抛出一个异常是一个非常复杂的过程，在运行时明智：你初始化相应异常的新对象，然后开始冒泡调用层次结构。通常情况下，在灾难性故障的情况下（例如程序员没有检查索引是否在范围内），这甚至可能使整个事情变得更糟（例如，尽管你可能认为C ++只运行在＆＃34;正确的＆＃34; PC上内存负载，还有微控制器执行用c ++编写的程序，一个例外可能只占用所有内存。）

总而言之，C ++只是没有你的背影。这不是你的父亲，教你如何骑自行车，如果你的程序开始甩动，轻轻地让你保持直立。相当于一些人允许你租一辆法拉利：他不会教你如何在转弯时看着你的肩膀，但他在做的时候并没有评论你的驾驶风格高速公路上也有250公里/小时的高速公路。你可以用法拉利做一些很棒的事情，但是如果你不自己照顾，你骑在墙上时会有很快的速度。

它并非设计为Java（通过强迫您捕获异常，或者刚刚发生或者是如此灾难性的事情，以及您可以放弃您的软件而不断妨碍您崩溃），也不能成为python（不是强迫你做任何事情，而是作为一种脚本语言，其中生成异常对象的努力相对正常/小解析）。

C ++希望您阅读文档，并谨慎使用或采用适当的方法。许多容器具有不同的访问方法，一些具有检查，一些不具有。在许多情况下，你只是在迭代那里的索引（例如你做for(int i = 0; i < container.length(); i++)之类的事情），所以你不必每次都要检查（只会浪费在某些情况下，您需要自己进行检查，在某些情况下，您可以使用str.at(i)，并且库会进行检查。

在没有-DNDEBUG和-O3的情况下编译时，标准库实现是否有任何原因不使用断言？

4 个答案: