Question

我知道at()由于其边界检查而慢于[]，这也在C++ Vector at/[] operator speed或::std::vector::at() vs operator[] << surprising results!! 5 to 10 times slower/faster!等类似问题中进行了讨论。我只是不明白at()方法有什么用处。

如果我有一个像这样的简单向量：std::vector<int> v(10);我决定在我有索引{{1}的情况下使用at()代替[]来访问其元素我不确定它是否在向量范围内，它迫使我用try-catch块包装它：

虽然我能够通过使用try { v.at(i) = 2; } catch (std::out_of_range& oor) { ... }和我自己检查索引来获得相同的行为，这对我来说似乎更容易和方便：

size()

所以我的问题是：
使用vector::at优于vector::operator[]有什么好处？
我应该何时使用vector::at而不是vector::size + vector::operator[]？

Answer 1

我会说vector::at()抛出的异常并不是真正意图被周围的代码捕获。它们主要用于捕获代码中的错误。如果需要在运行时进行边界检查，例如索引来自用户输入，你最好使用if语句。总而言之，设计代码的目的是vector::at()永远不会抛出异常，这样如果确实如此，并且程序中止，则表明存在错误。（就像assert()）

Answer 2

它迫使我用try-catch块包装它

不可以（try / catch块可以在上游）。当您希望抛出异常而不是程序进入未定义的行为领域时，它非常有用。

我同意大多数对边界的访问都是程序员的错误（在这种情况下你应该使用assert来更容易地找到这些错误;标准库的大多数调试版本会自动为你执行此操作）。您不希望使用可以上游吞下的异常来报告程序员错误：您希望能够修复错误。

因为对于向量的越界访问不太可能是正常程序流的一部分（在它是的情况下，你是对的：事先用size检查而不是让异常冒泡），我同意你的诊断：at基本没用。

Answer 3

使用vector :: at over vector :: operator []有什么好处？我什么时候应该使用vector :: at而不是vector :: size + vector :: operator []？

这里的重点是异常允许将正常的代码流与错误处理逻辑分开，并且单个catch块可以处理从无数抛出站点生成的问题，即使它们分散在函数调用的深处。因此，并非at()对于单次使用而言必然更容易，但是当您需要大量索引进行验证时，有时它会变得更容易 - 并且不会混淆正常情况逻辑。

值得注意的是，在某些类型的代码中，索引以复杂的方式递增，并且不断用于查找数组。在这种情况下，使用at()确保正确检查要容易得多。

作为一个真实世界的例子，我有代码将C ++标记为词法元素，然后是将标记移动到标记向量的其他代码。根据遇到的情况，我可能希望增加并检查下一个元素，如：

if (token.at(i) == Token::Keyword_Enum)
{
    ASSERT_EQ(tokens.at(++i), Token::Idn);
    if (tokens.at(++i) == Left_Brace)
        ...
    or whatever

在这种情况下，很难检查你是否不恰当到达输入的末尾，因为这非常依赖于遇到的确切令牌。在每个使用点进行明确检查是痛苦的，并且程序员错误的余地更多，因为前/后增量，使用点的偏移，关于某些早期测试的持续有效性的错误推理等等。

Answer 4

首先，未指定at()或operator[]是否较慢。什么时候没有界限错误，我希望它们的速度大致相同至少在调试版本中。不同之处在于at()指定究竟会发生什么，有一个边界错误（例外），在operator[]的情况下，它是未定义的行为-a 在我使用的所有系统（g ++和VC ++）中崩溃，至少在什么时候崩溃使用正常的调试标志。（另一个区别是，一旦我确定我的代码，operator[]可以大幅提高速度通过关闭调试。如果表演需要它 - 我除非有必要，否则不会这样做。）

在实践中，at()很少适用。如果上下文是这样的话你知道索引可能无效，你可能想要显式测试（例如，返回默认值或其他内容），如果您知道它不能无效，你想中止（如果你不知道是否中止可能无效或无效，我建议你指定你的功能界面更精确）。但是，有一些例外，其中解析用户数据和错误可能导致无效索引应该导致整个请求的中止（但不会带来服务器下）;在这种情况下，例外是恰当的，at()会这样做适合你。

Answer 5

如果你有一个指向vector的指针，那么

at会更清楚：

return pVector->at(n);
return (*pVector)[n];
return pVector->operator[](n);

除了性能之外，第一个是更简单，更清晰的代码。

Answer 6

使用异常的全部意义在于您的错误处理代码可以更远。

在这种特定情况下，用户输入确实是一个很好的例子。想象一下，您希望在语义上分析XML数据结构，该结构使用索引来引用您在std::vector内部存储的某种资源。现在XML树是一棵树，所以你可能想用递归来分析它。在内部深处，在递归中，XML文件的编写者可能存在访问冲突。在这种情况下，您通常希望突破所有级别的递归，只是拒绝整个文件（或任何类型的“粗糙”结构）。这就是派上用场的地方。如果文件有效，您可以编写分析代码。库代码将负责错误检测，您可以在粗略级别上捕获错误。

此外，其他容器（如std::map）也有std::map::at，其语义与std::map::operator[]略有不同：at可以在const地图上使用，而operator[]则不能。现在，如果您想编写与容器无关的代码，例如可以处理const std::vector<T>&或const std::map<std::size_t, T>&的内容，ContainerType::at将是您的首选武器。

但是，所有这些情况通常在处理某种未经验证的数据输入时出现。如果您确定有效范围（通常应该是这样），通常可以使用operator[]，但更好的是使用begin()和end()的迭代器。

Answer 7

根据this文章，除了性能之外，使用at或operator[]并没有任何区别，只要保证访问权限在向量的范围内。否则，如果访问仅基于向量的容量，则使用at更安全。

Answer 8

注意：似乎有些新人在没有礼貌地说出错误的情况下正在摒弃这个答案。以下答案是正确的，可以通过here进行验证。

实际上只有一个区别：at确实限制检查而operator[]没有。这适用于调试版本和发布版本，这是标准规定的。就这么简单。

这使at方法变慢，但不使用at也是一个非常糟糕的建议。你必须看绝对数字，而不是相对数字。我可以肯定地说，你的大多数代码都比at做更昂贵的操作。就个人而言，我尝试使用at因为我不想要一个讨厌的bug来创建未定义的行为并潜入生产。

vector :: at vs. vector :: operator []

8 个答案: