C++11新特性\：range-based for loops

熟悉C++98/03的對(duì)于for循環(huán)就再了解不過(guò)了，如果我們要遍歷一個(gè)數(shù)組，那么在C++98/03中的實(shí)現(xiàn)方式：

int?arr[10]?=?{?1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9,?10?};??
for?(int?i?=?0;?i?<?10;?i++)??
????cout?<<?arr[i];

而遍歷容器類(lèi)的For如下：

std::vectorvec?{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};??
for?(std::vector::iterator?itr?=?vec.begin();?itr?!=?vec.end();?itr++)??
????cout?<<?*itr;

不管上面哪一種方法，都必須明確的確定for循環(huán)開(kāi)頭以及結(jié)尾條件，而熟悉C#或者python的人都知道在C#和python中存在一種for的使用方法不需要明確給出容器的開(kāi)始和結(jié)束條件，就可以遍歷整個(gè)容器，幸運(yùn)的是C++11中引入了這種方法也就是基于范圍的for循環(huán)，用基于范圍的for循環(huán)改寫(xiě)上面兩個(gè)例子：

int?arr[10]?=?{?1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9,?10?};??
for?(auto?n?:?arr)??
????cout?<<?n;??
????
std::vectorvec?{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};??
for?(auto?n?:vec)??
????std::cout?<<?n;

可以看到改寫(xiě)后的使用方法簡(jiǎn)單了很多，代碼的可讀性提升了一個(gè)檔次，但是需要注意的在上述對(duì)容器的遍歷是只讀的，也就是說(shuō)遍歷的值是不可修改的，如果需要修改其中元素，可以聲明為auto &：

#include#includeusing?namespace?std;

int?main()
{
	std::vectorvec{?1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9,?10?};
	cout?<<?"修改前"?<<?endl;
	for?(auto?&n?:?vec)
		std::cout?<<?n++;
	cout?<<?endl;

	cout?<<?"修改后"?<<?endl;
	for?(auto?j?:?vec)
		std::cout?<<?j;
	cout?<<?endl;

	system("pause");
	return?0;
}

使用時(shí)需要注意的地方

1.注意auto自動(dòng)推導(dǎo)的類(lèi)型

雖然基于范圍的for循環(huán)使用起來(lái)非常的方便，我們不用再去關(guān)注for的開(kāi)始條件和結(jié)束條件等問(wèn)題了，但是還是有一些細(xì)節(jié)問(wèn)題在使用的時(shí)候需要注意，來(lái)看下對(duì)于容器map的遍歷：

std::mapmap?=?{?{?"a",?1?},?{?"b",?2?},?{?"c",?3?}?};??
for?(auto?&val?:?map)??
????cout?<<?val.first?<<?"->"?<<?val.second?<<?endl;

為什么是使用val.first，val.second而不是直接輸出value呢？在遍歷容器的時(shí)候，auto自動(dòng)推導(dǎo)的類(lèi)型是容器的value_type類(lèi)型，而不是迭代器，而map中的value_type是std::pair，也就是說(shuō)val的類(lèi)型是std::pair類(lèi)型的，因此需要使用val.first,val.second來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

2.注意容器本身的約束

使用基于范圍的for循環(huán)還要注意一些容器類(lèi)本身的約束，比如set的容器內(nèi)的元素本身有容器的特性就決定了其元素是只讀的，哪怕的使用了引用類(lèi)型來(lái)遍歷set元素，也是不能修改器元素的，看下面例子：

setss?=?{?1,?2,?3,?4,?5,?6?};??
for?(auto&?n?:?ss)??
????cout?<<?n++?<<?endl;

上述代碼定義了一個(gè)set，使用引用類(lèi)型遍歷set中的元素，然后對(duì)元素的值進(jìn)行修改，該段代碼編譯失?。篹rror C3892: 'n' : you cannot assign to a variable that is const。同樣對(duì)于map中的first元素也是不能進(jìn)行修改的。

3.當(dāng)冒號(hào)后不是容器而是一個(gè)函數(shù)

再來(lái)看看假如我們給基于范圍的for循環(huán)的：冒號(hào)后面的表達(dá)式不是一個(gè)容器而是一個(gè)函數(shù)，看看函數(shù)會(huì)被調(diào)用多少次？

#include#includeusing?namespace?std;

setss?=?{?1,?2,?3,?4,?5,?6?};
const?setgetSet()
{
	cout?<<?"GetSet"?<<?endl;
	return?ss;
}

int?main()
{
	for?(auto?n?:?getSet())
		cout?<<?n?<<?endl;

	system("pause");
	return?0;
}

可以看出，如果冒號(hào)后面的表達(dá)式是一個(gè)函數(shù)調(diào)用時(shí)，函數(shù)僅會(huì)被調(diào)用一次。

4.不要在for循環(huán)中修改容器

#include#includeusing?namespace?std;

vectorvec?=?{?1,?2,?3,?4,?5,?6?};

int?main()
{
	for?(auto?n?:?vec)
	{
		cout?<<?n?<<?endl;
		vec.push_back(7);
	}

	system("pause");
	return?0;
}

上述代碼在遍歷vector時(shí)，在容器內(nèi)插入一個(gè)元素7，運(yùn)行上述代碼程序崩潰了。

究其原因還是由于在遍歷容器的時(shí)候，在容器中插入一個(gè)元素導(dǎo)致迭代器失效了，因此，基于范圍的for循環(huán)和普通的for循環(huán)一樣，在遍歷的過(guò)程中如果修改容器，會(huì)造成迭代器失效，（有關(guān)迭代器失效的問(wèn)題請(qǐng)參閱C++ primer這本書(shū)，寫(xiě)的很詳細(xì)）也就是說(shuō)基于范圍的for循環(huán)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制還是依賴(lài)于迭代器的相關(guān)實(shí)現(xiàn)。