C++新特性詳細分析基於範圍的for迴圈

2022-04-15 19:00:48

1、概念

// 普通的for迴圈
for(表示式 1; 表示式 2; 表示式 3)
{
    // 迴圈體
}

// 基於範圍的for迴圈
for (declaration : expression)
{
    // 迴圈體
}

1.1、普通的for迴圈

它的工作流程是：

1、執行表示式 1

2、如果表示式 2 為 true,則執行迴圈體，否則跳出迴圈

3、執行表示式3，會到第二步，重複執行。

這種方式需要給出容器的兩端，即開頭和結尾。

1.2、基於範圍的for迴圈

它的工作流程：

1、將 expression 中的元素拷貝到 declaration

2、重複執行

這種方式不需要給出容器的兩端，迴圈會自動以容器為範圍展開，並且迴圈中也遮蔽掉了迭代器的遍歷細節，直接抽取容器中的元素進行運算。

expression 可以是容器、陣列、表示式、初始化列表等

1.3、兩者的區別

例子：

vector<int> arr{ 1,2,3,4,5,6 };
// 普通的 for 迴圈
for (auto it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it)
	cout << *it << endl;

// 基於範圍的 for 迴圈
for (auto val : arr)
	cout << val << endl;

1、基於範圍的 for 迴圈書寫更為簡單

2、上述例子中，基於範圍的for迴圈的容器 arr 只存取了一次，即 : 後邊的表示式只執行一次；而普通for迴圈每次都要比較迭代器是否到了容器的邊界

2、基於範圍的for迴圈使用

2.1、值拷貝

// 只是將容器中的元素拷貝到 val,修改val不會影響容器中的值
for (auto val : arr)
	cout << val << endl;

2.2、參照

// 使用參照,修改val會影響容器中的值，即可以直接修改容器的值，且避免了拷貝的開銷
for (auto& val : arr)
	cout << val << endl;

2.3、唯讀參照

// 使用const 修飾參照，使得只能唯讀，不能修改容器的資料
for (const auto& val : arr)
	cout << val << endl;

2.4、關聯容器

遍歷關聯容器(set、map、multiset、multimap)時，即使使用參照，也不能修改容器中的值。對於關聯容器來說，內部元素都是唯讀的，這是由容器的特性決定的，因此在 for 迴圈中 auto & 會被視為 const auto &

// 使用const 修飾參照，使得只能唯讀，不能修改容器的資料
set<int> st{ 1,2,3,4,5,6 };
for (auto &val : st) 
    cout << val ++ << endl;		// 不能修改常數

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