C++ 中的 std::vector 為什麼可以越界訪問？

01-06

如題，代碼如下:
#include &
#include &
#include &
#include &

using std::vector;
using std::string;
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
int main(int argc, const char * argv[]) {
//聲明了一個大小為5的vector
vector& ivec(5);
//這裡輸出是5

cout&<&<"The size is: "&<&
//這裡輸出也是0
cout&<&
//這裡輸出還是0，為什麼？這不是應該超出邊界了?
cout&<&
return 0;
}
如題，如何解釋上面的問題？
我用的Xcode最新版本運行的。

operator[]是不檢查的，你得用at函數

問題：為什麼我可以亂穿馬路？

解釋：亂穿馬路違法，但是一般沒人會來管你。沒撞死算幸運，撞死活該。

ivec[10000]肯定是越界了，可以改一些編譯參數（比如優化全開）應該會輸出其他隨機值。

capacity() 查當前容量，size() 獲取已有元素個數

我記得vector的實現里，容量是0.1.2.4.8.16.32...這樣增加的

我想這可能跟vector的內存預分配機制有關係

引用：

因此STL實現者在對vector進行內存分配時，其實際分配的容量要比當前所需的空間多一些。就是說，vector容器預留了一些額外的存儲區，用於存放新添加的元素，這樣就不必為每個新元素重新分配整個容器的內存空間。

具體到你的問題

vector& ivec(5);

這裡指定了vector只有初始化的5個元素，但他實際上可能分配了5000個元素所需要的空間

所以，你這裡直接訪問輸出ivec[1000]是不會出錯的

訪問vector，at()更安全一些

如果越界的訪問地址超出了預分配的空間，那就是相當於訪問了一個未被其他程序佔用的內存，同樣不會出錯，但不確定，如果被佔用，同樣會出錯

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reference operator[](size_type _Pos) { // subscript mutable sequence #if _ITERATOR_DEBUG_LEVEL == 2 if (size() &<= _Pos) { // report error _DEBUG_ERROR("vector subscript out of range"); _SCL_SECURE_OUT_OF_RANGE; } #elif _ITERATOR_DEBUG_LEVEL == 1 _SCL_SECURE_VALIDATE_RANGE(_Pos &< size()); #endif /* _ITERATOR_DEBUG_LEVEL */ return (*(this-&>_Myfirst + _Pos)); }

這是 VS2013 里的 operator[]，可以看出，對越界的檢測

if (size() &<= _Pos)

只會在 Debug 模式下進行，而且是可以通過

#define _HAS_ITERATOR_DEBUGGING 0

屏蔽掉這個檢測的。

而在 Release 模式下，根本不會進行這種檢測。

vector內部實現中有3個指針：

T *first, *finish, *end_of_storage;

first指向動態內存的初始位置，end_of_storage指向動態內存的末尾的下一下元素，finish初始化時與first指向同一位置，之後每加入一個元素(一個push_back操作)，finish++.

方法vector::size()返回 (size_type)finish-first.

方法vector::capcity()返回(size_type)end_of_storage-first.

方法vector::operater[](size_t)不進行邊界檢查，如果需要邊界檢查用at().

如果你知道vector啊數組之類的還可以接受負數下標（只不過會運行出錯）會更驚訝的，這就是為什麼c++的vector模板類和array模板類都提供了看上去很沒用的at方法，就是為了防止out of bound access

我用clang++和Xcode試了一下，size返回是5。使用[]訪問越界值是未定義行為，所以會發生什麼誰也說不清。

你size返回0，看看是不是哪寫錯了。

http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector/operator[]/

Portable programs should never call this function with an argument n that is out of range, since this causes undefined behavior.

如果你能確保程序不會越界訪問，C++VECTOR允許你繞過邊界檢查（下標訪問 []）。這樣可以提高性能。

如果你不能確信程序是否能做到不越界，C++VECTOR提供邊界檢查（at函數），接下來你還需要處理越界的異常。