c++ - std::vector<char> 的 max_size() 是否有错误？

Question

我对 std::vector< char >::max_size() 的结果感到困惑在我测试过的 n = 32 和 n = 64 位系统上。结果是2ⁿ - 1。让我解释一下为什么我感到困惑。

std::vector<T> 的每个实现我知道有三个 T* 类型的成员: begin_ , end_ , capacity_ .

begin_指向 vector 的第一个值和end_指向最后一个。 因此， vector 的大小由 end_ - begin_ 给出.但是这种差异的结果是类型 std::ptrdiff_t这是我所知道的每个实现中的 n 位的有符号整数。

因此，该类型不能存储2ⁿ − 1，而最多只能存储2^{n − 1} − 1. 如果您查看您的std::vector实现时，您会清楚地看到大小会产生 2 个指针的差异(在将其转换为无符号整数之前)。

那么，为什么他们可以假装存储超过 2^{n - 1} 个元素而不破坏 .size() ?

Answer 1

这显然是一些标准库实现中的错误。我在该主题上做了更多工作，并使用以下代码

#include <iostream>
#include <climits>
#include <vector>

int main() {
    auto v = std::vector<char>();
    std::cout << "Maximum size of a std::vector<char>: " <<
            v.max_size() << std::endl;
    std::cout << "Maximum value a std::size_t can hold: " <<
            SIZE_MAX << std::endl;
    std::cout << "Maximum value a std::ptrdiff_t can hold: " <<
            PTRDIFF_MAX << std::endl;

    return 0;
}

可以很容易地证明:

1. 在 libc++ 中，由 clang 使用，max_size() 返回 PTRDIFF_MAX
2. 在 gcc 4.9.2 使用的 libstdc++ 中，max_size() 返回 SIZE_MAX
3. 在 Visual Studio 2013 实现中，max_size() 返回 SIZE_MAX

因此，libstdc++ 和标准库的微软实现都有 bug，而 libc++ 没有。我将针对这 2 个问题填写错误报告。

• 海合会。报告为错误 65131。它已被拒绝，因为 ABI 说对于所有 32 位 ABI，您不能分配超过一半的地址空间。此问题之前已在此处解决:https://gcc.gnu.org/ml/gcc/2011-08/msg00221.html