避免使用vector<bool>

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作為一個STL容器，vector<bool>只有兩點不對。首先，它不是一個STL容器。其次，它並不儲存bool。除此之外，一切正常。

一個對象要成為容器，就必須滿足C++標準中列出的所有條件，其中一個條件是，如果c是包含對象T的容器，而且c支援operator[]，那麼下面的代碼必須能夠被編譯：

T *p = &c[0];

換句話說，如果用operator[]取得了container<T>中的一個T對象，那麼就可以通過取它的地址得到一個指向該對象的指標。所以，如果vector<bool>是一個容器，那麼下面這段代碼必須可以被編譯：

vector<bool> v;

bool *pb = &v[0];

但是它不能編譯。不能編譯的原因是，vector<bool>是一個假的容器，它並不真的儲存bool，相反，為了節省空間的，它儲存的是bool的緊湊表示。在一個典型的實現中，儲存在“vector”中的每個“bool”僅佔一個二進位位，一個8位的位元組可容納8個“bool”。在內部，vector<bool>使用了與位域一樣的思想，來表示它所儲存的那些bool；實際上它只是假裝儲存了這些bool。

位域與bool相似，它只能表示兩個可能的值，但是在bool和看似bool的位域之間有一個很重要的區別：我們可以建立一個指向bool的指標，而指向單個位的指標則是不允許的。指向單個位的引用也是被禁止的，這使得在設計vector<bool>的介面時產生了一個問題，因為vector<T>::operator[]的返回值應該是T&.如果vector<bool>中所儲存的確實是bool，那麼這就不是問題。但由於實際上並非如此，所以vector<bool>::operator[]需要返回一個指向一個單個位的引用，而這樣的引用並不存在。

當我們需要vector<bool>時，我們有兩種選擇可以做：

1. 用deque<bool>。deque幾乎提供了vector所提供的一切（可以看到的省略只有reserve和capacity），但deque<bool>是一個STL容器，而且它確實儲存bool。當然，deque中元素的記憶體不是連續的，所以你不能把deque<bool>中的資料傳遞給一個期望bool數組的C API，但對於vector<bool>,我們也不能這麼做，因為沒有一種可移植的方法能夠得到vector<bool>中的資料。

2. 選擇bitset。bitset不是STL容器，但它是標準C++庫的一部分。與STL容器不同的是，它的大小（即元素的個數）在編譯時間就確定了，所以它不支援插入和刪除元素。而且，因為它不是一個STL容器，所以它不支援迭代器。但是，與vector<bool>一樣，它使用了一種緊湊表示，只為所包含的每個值提供一個空間。它提供了vector<bool>特有的flip成員函數，以及其它一些特有的、對位的集合有意義的成員函數。