二分查找中不能用 (low + high) / 2 因整数溢出导致未定义行为，如 low = INT_MAX - 1、high = INT_MAX 时加法结果为负，引发静默越界或崩溃；std::midpoint 是 C++20 安全替代，但需类型匹配且不校验区间有效性。
二分查找里为什么不能用 (low + high) / 2
因为整数溢出不是报错，而是直接触发未定义行为（UB）。比如 low = INT_MAX - 1、high = INT_MAX，加起来就变成负数，后续用它当数组下标，程序可能静默越界或崩溃。这不是小概率事件——处理大容器、64 位索引（size_t）、或 mmap 映射的超大内存时极易复现。
常见误判是“数据没那么大，不会出事”，但编译器不会帮你检查运行时值；更麻烦的是，这种 bug 往往只在特定硬件或优化等级下暴露，调试成本极高。
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(low + high) / 2在有符号整型上风险最高，无符号类型虽不溢出但会回绕（right 时 <code>right - left变成极大正数） - 即使你用
size_t，也得额外写if (high >= low)判断，否则减法回绕后除以 2 还是错的 - 手写
low + (high - low) / 2是可行替代，但需确保类型一致、括号完整，且无法覆盖指针场景
std::midpoint 在二分中怎么写才对
它不是“换个函数名就行”，关键在类型匹配和调用上下文。C++20 要求两个参数必须是同一类型，且对指针有严格限制。
正确写法示例：
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int binary_search(const std::vector<int>& v, int target) {
int left = 0;
int right = static_cast<int>(v.size()) - 1; // 确保 signed
while (left <= right) {
int mid = std::midpoint(left, right); // ✅ 同为 int，安全
if (v[mid] == target) return mid;
if (v[mid] < target) left = mid + 1;
else right = mid - 1;
}
return -1;
}- 别传
size_t和int混合：例如std::midpoint(0, v.size() - 1)编译失败——v.size()是size_t，0是int - 指针场景下，只能用于原生指针：如
std::midpoint(arr, arr + n)合法，但std::midpoint(v.begin(), v.end())不合法（迭代器不是指针） - 若用
std::vector::iterator，得先转成指针：std::midpoint(&v[0], &v[0] + v.size())或用std::data(v)
浮点数和指针场景下，std::midpoint 表现差异很大
它对三类输入行为完全不同，不能一概而论。
- 整型：真正防溢出，等价于
a + (b - a) / 2，且对负数舍入方向明确（向零取整） - 指针：唯一不可替代的用途——
std::midpoint(p, q)保证指针算术不溢出，哪怕p和q差值接近PTRDIFF_MAX；手写p + (q - p) / 2中的q - p若超ptrdiff_t范围就是 UB - 浮点数：
std::midpoint(x, y)实际就是(x + y) / 2，标准没要求它规避精度损失；当x = 1e30、y = 1.0时，仍可能因加法丢失精度。此时应改用std::fma(x, 0.5, y * 0.5)或手动分支判断量级
C++17 及更早项目怎么安全过渡
别硬升 C++20，也别抄网上错的位运算实现（比如 (a & b) + ((a ^ b) >> 1) 对负数完全错误）。兼容方案要分类型处理，且保持 constexpr 友好。
一个轻量级替代模板：
template <class T>
constexpr T safe_midpoint(T a, T b) {
if constexpr (std::is_integral_v<T> && std::is_signed_v<T>) {
using U = typename std::make_unsigned<T>::type;
return static_cast<T>(
static_cast<U>(a) + (static_cast<U>(b) - static_cast<U>(a)) / 2
);
} else if constexpr (std::is_pointer_v<T>) {
auto diff = b - a;
return a + diff / 2;
} else {
return (a + b) / 2;
}
}- 对
int，safe_midpoint(INT_MIN, INT_MAX)返回-1（正确） - 不依赖编译器扩展，C++11 起可用；但注意指针版本要求
operator-和operator+可用（原生指针天然支持） - 如果项目已用 C++20 且确认 GCC 10+ / Clang 11+ / MSVC 19.28+，直接用
std::midpoint——它还额外处理了nullptr等边界
真正容易被忽略的是：它只管“算得对”，不管“用得对”。传进去的 low 和 high 是否构成有效区间、是否在容器范围内、是否满足 low ，<code>std::midpoint 一概不校验。这些仍是业务逻辑责任。
