有没有更好的方法来获取指向 std::vector<bool> 元素的指针？

Question

我知道

std::vector<bool>

是

std::vector

的奇怪特化，除其他外，它的缺点是无法获取对单个元素的指针/引用。我遇到了一种情况，我需要指向元素的指针，由于额外的 deref，

std::deque<bool>

并不理想，而

std::vector<unsigned char>

也不理想，因为我正在使用 std::anys，除非我完全承诺，否则它会向我大喊大叫永远不要将我的布尔值称为布尔值。由于输入“using Bool = unsigned char”对我来说太费力了，所以我决定创建一个帮助器类，它可以有效地充当指向

std::vector<bool>

:

元素的指针

//Vector Bool Pointer - Helper class used for getting/setting bools put into vectors using pointers
class VBP {
public:
    VBP() {
        ptr = nullptr;
        mask = 0;
    }

    VBP(std::vector<bool>::reference ref) { 
        /* 
            std::vector<bool>::reference is the actual type returned when you index a 
            std::vector<bool>, it just has an implicit cast to bool:

            constexpr operator bool() const noexcept {
                return (*_Getptr() & _Mask()) != 0;
            }

            constexpr const _Vbase* _Getptr() const noexcept {
                return this->_Myptr;
            }

            constexpr _Vbase _Mask() const noexcept {
                return static_cast<_Vbase>(1) << this->_Myoff;
            }

            Since we can pass references around, we can store from them the necessary information
            to effectively dereference them later.
        */
        ptr = (unsigned*)ref._Getptr();
        mask = static_cast<std::_Vbase>(1) << ref._Myoff; //I want to know whose idea it was to make
        //_Mask() a protected function but leave _Myoff public.
    }

    VBP& operator=(const VBP& other) {
        if (this != &other) {
            this->ptr = other.ptr;
            this->mask = other.mask;
        }

        return *this;
    }

    VBP& operator=(const bool& other) {
        if (ptr != nullptr && (bool)(*ptr & mask) != other) {
            *ptr ^= mask;
        }

        return *this;
    }

    bool operator==(const VBP& other) {
        return this->ptr == other.ptr && this->mask == other.mask;
    }

    bool operator==(const bool& other) {
        return ptr && (*ptr & mask) == other;
    }

    operator bool() {
        return ptr && *ptr & mask;
    }

    bool operator !() {
        return !ptr || !(*ptr & mask);
    }
private:
    unsigned* ptr;
    std::_Vbase mask;
};

这个类有效，我个人对此没有任何问题，但我知道

std::vector<bool>

的工作方式取决于实现，所以我不确定我在这里所做的有多少可以在另一个上实现机器。例如，像 _Myoff 是公开的而 _Mask() 受到保护之类的东西似乎是一个奇怪的设计选择，我无法更广泛地依赖它。有没有办法实现指向

std::vector<bool>

元素的指针，无论如何实现它都可以工作？

Answer 1

std::vector<bool>::iterator

的语义与指向

bool

的指针非常接近，包括通过间接寻址为向量的元素分配新的

bool

值的能力。

这是一个说明这种方法的示例：

std::vector<bool> vb {true, true, false, false, true, false};
std::cout << vb.size() << std::endl;
for (size_t i = 0 ; i != vb.size() ; i++) {
    std::vector<bool>::iterator ptr = std::next(vb.begin(), i);
    std::cout << "before " << *ptr << " ";
    *ptr = !(*ptr);
    std::cout << "after " << *ptr << std::endl;
}

通过

*ptr

读取和通过

*ptr = ...

写入都按预期工作。

现场演示。