10.4 size() 與無號整數的陷阱

v.size() 這麼常用，偏偏藏著本單元最陰的一顆地雷：它回傳的不是 int，而是無號整數（unsigned）——上冊 2.3 的補充提過：只能存 0 和正數、不能存負數的整數型態（在本站環境是 64 位元的無號整數）。

不能存負數，那 0 再減 1 會怎樣？答案是環繞（上冊 2.9 溢位的環繞行為，這次是往下繞）：直接繞到這個型態能表示的最大值。看實驗：

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

int main() {
    vector<int> v;                     // 空的：size() 是 0
    cout << v.size() - 1 << '\n';      // 猜猜印什麼？
    return 0;
}

執行結果：

18446744073709551615

不是 -1，是一個 20 位的天文數字。更陰的是混合運算：int 跟 size() 這種無號整數同場比較或運算時，int 那邊會先被轉成無號（上冊 3.7 隱性轉換家族的成員；這是「int 對上容器 size() 的型態」這個組合的規則，不是所有 signed／unsigned 混用都如此）再處理——所以連 i <= v.size() - 1 這種看起來無辜的條件式都會中招。

這顆地雷不是 vector 專屬——所有容器的 size() 都回傳無號整數。「size() 一到手就轉 int」，養成這個習慣一勞永逸。這樣轉之所以安全，是因為競賽題都有明確的資料量上限、遠小於 int 的極限；沒有這種保證的場合（競程裡很少見）才需要保留無號型態原樣處理。

這個習慣在倒著走時特別重要——起點 size() - 1 的減法躲不掉：

for (int i = (int)v.size() - 1; i >= 0; i--) {
    cout << v[i] << '\n';
}

空 vector 時起點是 -1，條件 i >= 0 第一次就不成立、一圈都不跑——行為正確。那不寫 (int) 會怎樣？動手一試，看起來沒事：天文數字指派給 int 變數時被環繞塞了回去，剛好得到 -1。但「實驗沒事」和「保證沒事」是兩回事——要到 C++20，標準才保證這個結果；在 C++17 及更早的標準裡，塞不下時的結果是由各家編譯器自己決定的，只是常見的編譯器剛好都選了環繞。APCS 檢定目前用的正是 C++17，比賽環境也不一定跟得上新標準——依賴這種「剛好」，哪天換個環境就可能翻車。真正的分水嶺是 i 的型態——int i 能把無號值接住；要是讓 i 自己是無號型態（例如用 12.2 的 auto 去接），i >= 0 就永遠成立，迴圈停不下來、直接越界。(int) 轉型是把「我要的是 int」寫明白，跟「一到手就轉 int」的習慣一致——不管環境是 C++17 還是 C++20 都安全，不必靠環繞救援。