如何让libc++/libstd++的out_of_range异常输出更详细信息？

C标准库的.at()方法抛出的out_of_range异常默认信息十分简略，针对libstd和libc++，可以通过编译宏或自定义封装来获取更明确的报错内容：

针对libstd++的处理方式 #

• 编译时添加宏定义_GLIBCXX_DEBUG：开启后，libstd++会启用调试版容器，.at()抛出的异常会包含具体的越界索引、容器大小或不存在的键值。
  比如编译命令加上-D_GLIBCXX_DEBUG，运行时的异常信息会类似：

  what(): vector::_M_range_check: __n (which is 34) >= this->size() (which is 20)
  what(): map::at: key not found

• 注意：该宏会带来性能损耗，仅适合开发调试阶段使用。

针对libc++的处理方式 #

• 编译时添加宏定义_LIBCPP_DEBUG：启用libc++的调试模式后，.at()的异常信息会包含明确的错误详情。例如：

  what(): vector::at: index 34 out of bounds [0, 20)
  what(): map::at: key 432 not found

• 同样，这个宏会切换到调试版容器，不建议在生产环境启用。

通用自定义封装方案 #

如果不想依赖库的调试宏，或者需要在生产环境保留详细报错，可以自己封装at()的替代函数：

#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <typeinfo>

// 针对序列容器（如vector、array）的封装
template <typename SeqContainer>
typename SeqContainer::value_type& checked_at(SeqContainer& container, typename SeqContainer::size_type index) {
    if (index >= container.size()) {
        throw std::out_of_range(
            std::string(typeid(SeqContainer).name()) + "::at: index " + std::to_string(index) +
            " exceeds container size " + std::to_string(container.size())
        );
    }
    return container[index];
}

// 针对关联容器（如map、unordered_map）的封装
template <typename AssocContainer>
typename AssocContainer::mapped_type& checked_at(AssocContainer& container, const typename AssocContainer::key_type& key) {
    auto iter = container.find(key);
    if (iter == container.end()) {
        throw std::out_of_range(
            std::string(typeid(AssocContainer).name()) + "::at: key " + std::to_string(key) + " does not exist"
        );
    }
    return iter->second;
}

使用时直接调用checked_at(my_vector, 34)或checked_at(my_map, 432)即可得到带详细信息的异常。注意对于非数值类型的键，需要替换std::to_string为合适的字符串转换逻辑（比如自定义重载或使用字符串流）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Timmmm