由一个小程序引发对 size_type类型的思考

今天第一天看“算法导论”，看了插入排序算法。想用c++练习一下，恰好最近也在复习动态数组以及vector,想分别用动态数组和vector实现上面的功能。

首先，用动态数组实现没事，程序如下:

//用动态数组实现数组元素从小到大的排序
#include<iostream>
using namespacestd;
int main()
{
    int i,j,key;
    int arr;
    cout<<"请输入vector对象的大小:";
    cin>>arr;
    int *p=new int[arr];
    cout<<endl;
    cout<<"请输入"<<arr<<"个数据：";
    for(i=0;i<arr;++i)
        cin>>p[i];
    cout<<"原始数据为：";
    for (int i=0; i<arr; i++)
    {
       cout<<"p["<<i<<"] ="<<p[i]<<endl;
    }
    for(j=1;j<arr;j++)
    {
        key=p[j];
        i=j-1;
        while((i>=0)&&(p[i]>key))
        {
            p[i+1]=p[i];
            i=i-1;
        }
        p[i+1]=key;
    }
    cout<<"输出数据为：";
    for (int i=0; i<arr; i++)
    {
       cout<<"p["<<i<<"] ="<<p[i]<<endl;
    }
    delete[] p;//delete[]释放数组内存
    system("pause");
    return 0;
}

  然后用vector实现，代码如下:

<span style="font-size:12px;"><span style="color:#008000;">//用动态数组实现数组元素从小到大的排序
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	int key,word;
	vector<int> ivec;
	vector<int>::size_type i,j;
	</span><span style="color:#ff0000;"><strong>//int i,j;</strong></span><span style="color:#008000;">
	cout<<"请输入数组数据(Ctrl+Z to end):";
	while(cin>>word)
		ivec.push_back(word);
	cout<<"原始数据为：";
	for(vector<int>::iterator iter=ivec.begin();iter!=ivec.end();++iter)
		cout<<(*iter)<<" ";
	cout<<endl;
	for(j=1;j<ivec.size();j++)
	{
		key=ivec[j];
		i=j-1;
		while((i>=0)&&(ivec[i]>key))
		{
			ivec[i+1]=ivec[i];
			i=i-1;
		}
		ivec[i+1]=key;
	}
  cout<<"输出数据为：";
	for(vector<int>::iterator iter=ivec.begin();iter!=ivec.end();++iter)
		cout<<(*iter)<<" ";
	cout<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}</span></span>

那么问题来了，最开始我输入的是1,2,3

输出没问题，接下来输入3,2,1问题就来了，出现以下报错：

也就是说，vector下标溢出了，我想上面两个程序，核心都一样，为什么第二个就不行了呢？

于是开始调程序，发现当断点设在while循环后的大括号时，i的值竟然是4294967295，明白了，是i有问题。由于我设的i是size_type类型，这种类型跟int类型类似,但它是无符号的(也就是unsigned int 类型)，所以当首次执行while循环时，i=0；while循环体内，i=i-1；语句使得i为负值了，但因为我设的i是无符号的，所以i溢出了。分析了原因之后，我用int类型的i代替size_type的i(也就是用红色语句代替它上面那条语句)，结果运行正常。

总结:c++中的size_type类型其实就是unsigned int 类型，但单独设为size_type类型，只是为了更好的兼容不同的操作系统而已。所以我们用int 类型来求vector下标时也是正确的。