C ++如何阻止将负数作为参数传递给期望无符号的地方

Question

我已经看过this线程，但是情况完全不同，我无法将该解决方案应用于我的问题。

我有以下构造函数：

Fan::Fan(Id id, std::string name, Age age);

[Id和Age是typedef的无符号int和无符号short。这是给我的，所以我知道我必须使用它们，因为赋值的测试人员很可能会尝试使用大于int的数字（在unsigned int / short范围内）。

显然，风扇的id和age不能为负数。在示例代码（要针对其进行编译）中，将创建一个带有id和age数字的风扇。我不能在那里使用字符串并检查减号。

我以为在单元测试中输入否定的age / id时不会编译。但是，事实证明它确实进行了编译，并且给出了随机值（很可能是由于溢出原因）。

因此，可以用age和id的负值调用构造函数，但是在构造函数中，它们的值被“破坏”并且出现随机数，这会导致意外的行为。

例如，此：

Fan* fan = new Fan(-1, "Name", 9);

编译，并且在运行时，风扇的id获得一些无关的值。因此，我必须能够在构造函数中检测到负数。我如何“ block”构造函数中的负数？

感谢您的时间！希望我的问题清楚。

Answer 1

我创建了一个小函数模板，该模板检查输入是否在输出数据类型的范围内，否则抛出异常。它要求输入和输出数据类型是整数，并且输入数据类型的大小大于输出数据类型。

template<typename DestType, typename SrcType>
DestType range_check_and_convert(SrcType const& src)
{
    static_assert(sizeof(SrcType) > sizeof(DestType), 
        "SrcType must be larger than DestType");
    static_assert(std::is_integral<SrcType>::value &&
                  std::is_integral<DestType>::value, "integral types only");

    if(src > static_cast<SrcType>(std::numeric_limits<DestType>::max())) {
        throw std::out_of_range("input too big");
    } else if(src < static_cast<SrcType>(std::numeric_limits<DestType>::min())) {
        throw std::out_of_range("input too small");
    }

    return static_cast<DestType>(src);
}

Live demo

Answer 2

通过声明构造函数仅采用无符号值，您基本上已经“阻止”负数可以作为参数传递。

您仍可以写为将-1传递给该函数，但是该函数随后看到的是该负数see this question的无符号解释。

例如，在32位Windows应用程序中，传递-1将导致Id为0xffffffff或4294967295。现在，您必须确定这是否是您应用程序的有效输入，但可能是这样，因为它仍然是一个正数。另一方面，年龄-1可能是无效的输入，因为它不太可能是4294967295岁。如您所见，您无法检查-1的未签名值。您必须检查age是否比例如200大，因为-1作为无符号参数给出时实际上是一个大数字。