C++ std::string索引时s[i]运行正常但s.at(i)抛出异常的原因是什么？

首先明确：你当前场景中[]运算符的行为在C++11及之后的标准中是明确定义的合法行为，不属于未定义行为，at()抛出异常是二者的设计规则差异导致的。

C++标准对std::string的下标访问方法有明确的不同约束：

• operator[](size_t pos)的规则：
  • 当pos < size()时，返回对应位置字符的引用，行为合法。
  • 当pos == size()时：
    • 针对const修饰的std::string实例，返回值为'\0'的常量字符引用，读操作是合法的。
    • 针对非const实例，仅允许读该位置的'\0'，如果修改该位置的值会触发未定义行为。
  • 只有当pos > size()时，才会触发未定义行为。
• at(size_t pos)的规则：
  只要访问位置pos >= size()，无论是什么场景，都会直接抛出std::out_of_range异常，不存在例外情况。

你的循环终止条件是直接判断访问到的字符是否为'\0'，处理无内嵌nul的字符串（比如示例中的"item2"s，size()为5）时：

1. 用[]访问时，i=5等于size()，合法返回'\0'，循环正常终止。
2. 用at()访问时，i=5满足pos >= size()的抛异常条件，直接触发越界异常。

调整循环条件，先判断下标是否在合法范围内，再判断字符是否为nul即可，修改后的循环代码如下：

for (const string& s : vs)
{
    for (int i = 0; i < s.size() && s.at(i); i++)
        cout << s.at(i);
    cout << "\n";
}

这样就能避免访问到pos == size()的位置，不会触发at()的越界异常，同时保留边界检查的能力。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者doug