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如何在C++中判断数组是否越界？

2023-07-05 11:06:08 深夜i -- --

C++ 数组越界判断

C++中的数组越界是指访问数组时访问了数组边界以外的元素，这可能导致程序崩溃或产生意外的结果。为了避免这种情况的发生，我们需要在C++中判断数组是否越界。下面是几种判断数组越界的方法：

1. 使用数组的长度进行判断

在C++中，我们可以通过获取数组的长度来判断数组是否越界。数组的长度可以通过sizeof运算符获得，但是在数组作为函数参数的情况下，sizeof得到的是指针的大小，因此需要使用另外的方式获取数组的长度。例如：


int arr[5] = 5 ;
int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 获取数组长度
for (int i = 0; i < length; i++) {
  // 检查数组是否越界
  if (i >= 5)
    break;
  
  std::cout << arr[i] << "\n";
}

在上面的代码中，我们使用sizeof运算符获取了数组arr的长度，然后在循环中检查是否越界。如果数组越界，则退出循环。

2. 使用标准库函数进行检查

C++标准库提供了许多函数可以用来检查数组是否越界，如at()、front()、 back()等。这些函数在访问数组元素时会进行边界检查，如果越界会抛出一个std::out_of_range异常。例如：


int arr[5] = 1;
try {
  std::cout << arr.at(10) << "\n"; // 使用at()函数访问数组元素
}
catch (const std::out_of_range& e) {
  std::cout << e.what() << "\n"; // 输出异常信息
}

在上面的代码中，我们使用at()函数访问数组中的第10个元素，但是数组仅有5个元素，因此会抛出std::out_of_range异常。我们在catch块中输出了异常信息。

3. 在编译时进行检查

在C++中，可以使用std::array和std::vector代替C风格的数组。std::array是一个固定大小的数组，std::vector是一个可变大小的数组。这两个容器在进行访问时都会进行边界检查，因此可以避免数组越界的问题。例如：


#include <array>
std::array<int, 5> arr = 1;
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
  std::cout << arr[i] << "\n"; // 使用std::array容器访问数组元素
}
#include <vector>
std::vector<int> vec = 4;
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
  std::cout << vec[i] << "\n"; // 使用std::vector容器访问数组元素
}

在上面的代码中，我们使用std::array和std::vector容器代替C风格的数组，这样在编译时就会进行数组越界的检查，避免了程序运行时的错误。

在C++中，避免数组越界是一项必要的技能。我们可以使用上述方法来判断数组是否越界，从而编写出更加安全的C++代码。

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