終わらないfor文

TL;DR

変数の値域、継続条件に注意しよう！

はじめに

プログラミングをしていて，for文から抜け出せないという初歩的なミスをして時間を浪費してしまいました．
いないとは思いますが，同じ問題に直面した人のために理由をメモとして残します．

問題

for文を使用していて，デクリメントでループする必要があった．
簡単のため，以下のソースコードで試す．
incrementSum()は正常に動作するが，decrementSum()は正常に動作しない(Segmentation fault)．
また，decrementSum()内のsize_tはautoに変更しても成功しない．

testCode-failed

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int incrementSum(const vector<int>& v){
  int sum = 0;
  for(size_t i=0; i<v.size(); ++i){
    sum += v[i];
  }
  return sum;
}
int decrementSum(const vector<int>& v){
  int sum = 0;
//for(auto i=v.size()-1; i>=0; --i){    もダメ
  for(size_t i=v.size()-1; i>=0; --i){
    sum += v[i];
  }
  return sum;
}

int main(){
  vector<int> v(10, 1);

  int sum1 = incrementSum(v);
  int sum2 = decrementSum(v);

  cout << sum1 << " " << sum2 << endl;
  return 0;
}

原因

size_tは正の値しかとらないため，decrementSum()関数内においてi==0の次はi==SIZE_MAXとなる．これにより，永遠に条件式を満たし続けてしまい，ループから抜け出せない．

対処

普通に最初の方法で解決したのだが，ついでに他の方法も挙げた．

ベストと思われる解決方法

intを使うなど考えたのだが，コメントで教えてもらい，これに落ち着いた．

solution_3

int decrementSum(const vector<int>& v){
  int sum = 0;
  for(size_t i=v.size()-1; i<v.size(); --i){
    sum += v[i];
  }
  return sum;
}

シンプルな解決方法

おとなしくintを使う．

solution_1

int decrementSum(const vector<int>& v){
  int sum = 0;
  for(int i=v.size()-1; i>=0; --i){
    sum += v[i];
  }
  return sum;
}

煩雑になる解決方法

これはループ内が煩雑になるため，一番微妙である．

solution_3

int decrementSum(const vector<int>& v){
  int sum = 0;
  if(!v.size()) return 0;
  for(size_t i=v.size(); i>0; --i){
    sum += v[i-1];
  }
  return sum;
}

おわりに

困った人の助けになることを願います．
もっとよい解決方法があれば教えていただけると幸いです．

参考

• https://memol.exblog.jp/7664880/
  • 解決のヒント
• https://cpprefjp.github.io/reference/cstddef/size_t.html
  • size_tについて
• https://ja.cppreference.com/w/c/types/size_t
  • size_tの上限
• • https://ja.cppreference.com/w/c/types/size_t
    • size_tの上限