Чому в C ++ 20 вводиться std :: ssize ()?

C ++ 20 представив std::ssize()безкоштовну функцію, як показано нижче:

template <class C>
    constexpr auto ssize(const C& c)
        -> std::common_type_t<std::ptrdiff_t,
                              std::make_signed_t<decltype(c.size())>>;

Можлива реалізація, схоже, використовує static_castдля перетворення повернутого значення size()функції члена cl ass C в його підписаний аналог.

Оскільки size()функція члена C завжди повертає негативні значення, чому б хто-небудь хотів зберігати їх у підписаних змінних? У випадку, якщо хтось дійсно хоче, це справа просто static_cast.

Чому std::ssize()вводиться в C ++ 20?

Обґрунтування описано в цій роботі . Цитата:

Коли проміжок було прийнято в C ++ 17, воно використовувало підписане ціле число і як індекс, і як розмір. Частково це полягало в тому, щоб дозволити використовувати "-1" в якості дозорного значення для позначення типу, розмір якого не був відомий під час компіляції. Але мати контейнер STL, функція якого розмір () повертає підписане значення, було проблематичним, тому P1089 було введено для "виправлення" проблеми. Він отримав підтримку більшості, але не граничну величину 2 на 1, необхідну для досягнення консенсусу.

У цьому документі P1227 було запропоновано додати функції non-member std :: ssize та member ssize (). Включення цих даних зробило б певний код набагато простішим і дозволило б уникнути небажаних непідписаних підрахунків розмірів. Ідея полягала в тому, що стійкість до P1089 зменшиться, якщо ssize () буде доступний для всіх контейнерів, як через std :: ssize (), так і як член-функції.

Безкоштовно вкрадено у Еріка Ніблера:

'Unsigned types signal that a negative index/size is not sane'була переважаюча мудрість, коли STL вперше був розроблений. Але логічно, що кількість речей не повинна бути позитивною. Я можу захотіти зберегти кількість підписаних цілих чисел, щоб позначити кількість елементів, доданих до колекції або вилучених з них. Тоді я хотів би поєднати це з розміром колекції. Якщо розмір колекції не підписаний, тепер я змушений змішувати арифметику з підписами та без підпису, що є фермою помилок. Укладачі попереджають про це, але оскільки дизайн STL в значній мірі змушує програмістів в цій ситуації, попередження настільки поширене, що більшість людей його вимикають. Це прикро, бо в цьому ховаються справжні помилки.

Використання неподписаних вкладишів в інтерфейсах не є вигодою, що багато хто думає, що це так. Якщо випадково користувач передає в API трохи негативне число, воно раптом стає величезним додатним числом. Якби API прийняв число як підписане, то він може виявити ситуацію, стверджуючи, що число більше або дорівнює нулю.

Якщо ми обмежимо використання безпідписаних вхідних даних до подвійного подвійного використання (наприклад, масок) і використовуємо підписані вставки скрізь в інших місцях, помилки рідше трапляються і їх легше виявити, коли вони виникають.