Блог

В случае std::string, если мы обращаемся к элементу, в котором (element position) == (size of string) стандарт говорит, что он возвращает ссылку на объект типа charT со значением charT() .

 const_reference operator[](size_type pos) const;
reference       operator[](size_type pos);
  

Ожидает: pos <= size().

Возвращает: *(begin() pos), если pos < size(). В противном случае возвращает ссылку на объект типа charT со значением charT(), где изменение объекта на любое значение, отличное от charT(), приводит к неопределенному поведению.

http://eel.is/c draft/strings#string.access-1

К сожалению, я не мог рассуждать об этом, было бы лучше, если бы это было неопределенное поведение.

Кто-нибудь может объяснить обоснование этого?

Вы должны учитывать полные спецификации.

Прежде всего:

Ожидает: pos <= size().

Если вы не выполняете предварительное условие, у вас все равно неопределенное поведение. Сейчас…

Возвращает: *(begin() pos), если pos < size(). В противном случае возвращает ссылку на объект типа charT со значением charT(), где изменение объекта на любое значение, отличное от charT(), приводит к неопределенному поведению.

Единственный (допустимый) случай, на который ссылается «иначе», — это когда pos == size() . И это, вероятно, для эмуляции поведения строки c, у которой есть some_string[size] элемент, к которому можно получить доступ. Обратите внимание, что charT() обычно это просто '' .

PS: Можно подумать, что для реализации спецификации operator[] нужно было бы проверить, pos == size если бы. Однако, если базовый массив символов имеет charT() в конце строки, то вы получаете описанное поведение практически бесплатно. Следовательно, то, что кажется немного отличным от «обычного» доступа к массиву, на самом деле именно так и есть.

Оператор 1 является предварительным условием для оператора 2:

1. Ожидает: pos <= size() .

2. Возвращает: *(begin() pos) if pos < size() .

   В противном случае (поэтому здесь единственная жизнеспособная возможность pos == size() ) возвращает ссылку на объект типа charT со значением charT() (т.Е. '' ), где изменение объекта на любое значение, отличное от charT() , приводит к неопределенному поведению.

str[str.size()] в основном указывает на символ нулевого завершения. Вы можете читать и записывать ее, но вы можете записать в нее только '' .

Оператор ожидает, что pos значение будет меньше или равно size() , поэтому, если оно не меньше, то ожидается, что оно будет равно.

В дополнение к предыдущим ответам, пожалуйста, взгляните на libcxx (реализация llvm) определяет std::string::operator[] , как:

 template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
inline
typename basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::const_reference
basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::operator[](size_type __pos) const _NOEXCEPT
{
    _LIBCPP_ASSERT(__pos <= size(), "string index out of bounds");
     return *(data()   __pos);
}

template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
inline
typename basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::reference
basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::operator[](size_type __pos) _NOEXCEPT
{
    _LIBCPP_ASSERT(__pos <= size(), "string index out of bounds");
    return *(__get_pointer()   __pos);
}
  

Взгляните на .at() , который правильно выдает вместо этого.

 template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
typename basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::const_reference
basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::at(size_type __n) const
{
    if (__n >= size())
        this->__throw_out_of_range();
    return (*this)[__n];
}
  

Как вы можете, в первом случае существует runtime assert (спасибо t.niese за указание), который запускается только в режиме отладки, тогда как второй всегда будет выдавать, независимо от параметров сборки библиотеки.