首页 > C++11 阅读:1,275

C++11 for循环(基于范围的循环)详解

C++ 11标准之前(C++ 98/03 标准),如果要用 for 循环语句遍历一个数组或者容器,只能套用如下结构:

for(表达式 1; 表达式 2; 表达式 3){
    //循环体
}

例如,下面程序演示了用上述结构遍历数组和容器的具体实现过程(实例一):
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string.h>
using namespace std;

int main() {
    char arc[] = "http://c.biancheng.net/cplus/11/";
    int i;
    //for循环遍历普通数组
    for (i = 0; i < strlen(arc); i++) {
        cout << arc[i];
    }
    cout << endl;

    vector<char>myvector(arc,arc+23);
    vector<char>::iterator iter;
    //for循环遍历 vector 容器
    for (iter = myvector.begin(); iter != myvector.end(); ++iter) {
        cout << *iter;
    }
    return 0;
}
程序执行结果为:

http://c.biancheng.net/cplus/11/
http://c.biancheng.net/

此示例中,vector 为 STL 标准库提供的序列式容器,关于该容器的具体用法,可阅读《C++ STL vector容器详解》一节,这里不再做重复赘述。


而 C++ 11 标准中,除了可以沿用前面介绍的用法外,还为 for 循环添加了一种全新的语法格式,如下所示:

for (declaration : expression){
    //循环体
}

其中,两个参数各自的含义如下:
  • declaration:表示此处要定义一个变量,该变量的类型为要遍历序列中存储元素的类型。需要注意的是,C++ 11 标准中,declaration参数处定义的变量类型可以用 auto 关键字表示,该关键字可以使编译器自行推导该变量的数据类型。
  • expression:表示要遍历的序列,常见的可以为事先定义好的普通数组或者容器,还可以是用 {} 大括号初始化的序列。

可以看到,同 C++ 98/03 中 for 循环的语法格式相比较,此格式并没有明确限定 for 循环的遍历范围,这是它们最大的区别,即旧格式的 for 循环可以指定循环的范围,而 C++11 标准增加的 for 循环,只会逐个遍历 expression 参数处指定序列中的每个元素。

下面程序演示了如何用 C++ 11 标准中的 for 循环遍历实例一定义的 arc 数组和 myvector 容器:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    char arc[] = "http://c.biancheng.net/cplus/11/";
    //for循环遍历普通数组
    for (char ch : arc) {
        cout << ch;
    }
    cout << '!' << endl;

    vector<char>myvector(arc, arc + 23);
    //for循环遍历 vector 容器
    for (auto ch : myvector) {
        cout << ch;
    }
    cout << '!';
    return 0;
}
程序执行结果为:

http://c.biancheng.net/cplus/11/ !
http://c.biancheng.net/!

这里有以下 2 点需要说明:
1) 程序中在遍历 myvector 容器时,定义了 auto 类型的 ch 变量,当编译器编译程序时,会通过 myvector 容器中存储的元素类型自动推导出 ch 为 char 类型。注意,这里的 ch 不是迭代器类型,而表示的是 myvector 容器中存储的每个元素。

2) 仔细观察程序的输出结果,其中第一行输出的字符串和 "!" 之间还输出有一个空格,这是因为新格式的 for 循环在遍历字符串序列时,不只是遍历到最后一个字符,还会遍历位于该字符串末尾的 '\0'(字符串的结束标志)。之所以第二行输出的字符串和 "!" 之间没有空格,是因为 myvector 容器中没有存储 '\0'。

除此之外,新语法格式的 for 循环还支持遍历用{ }大括号初始化的列表,比如:
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int num : {1, 2, 3, 4, 5}) {
        cout << num << " ";
    }
    return 0;
}
程序执行结果为:

1 2 3 4 5


另外值得一提的是,在使用新语法格式的 for 循环遍历某个序列时,如果需要遍历的同时修改序列中元素的值,实现方案是在 declaration 参数处定义引用形式的变量。举个例子:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    char arc[] = "abcde";
    vector<char>myvector(arc, arc + 5);
    //for循环遍历并修改容器中各个字符的值
    for (auto &ch : myvector) {
        ch++;
    }
    //for循环遍历输出容器中各个字符
    for (auto ch : myvector) {
        cout << ch;
    }
    return 0;
}
程序执行结果为:

bcdef

此程序中先后使用了 2 个新语法格式的 for 循环,其中前者用于修改 myvector 容器中各个元素的值,后者用于输出修改后的 myvector 容器中的各个元素。

有读者可能会问,declaration 参数既可以定义普通形式的变量,也可以定义引用形式的变量,应该如何选择呢?其实很简单,如果需要在遍历序列的过程中修改器内部元素的值,就必须定义引用形式的变量;反之,建议定义const &(常引用)形式的变量(避免了底层复制变量的过程,效率更高),也可以定义普通变量。

编程帮,一个分享编程知识的公众号。跟着站长一起学习,每天都有进步。

通俗易懂,深入浅出,一篇文章只讲一个知识点。

文章不深奥,不需要钻研,在公交、在地铁、在厕所都可以阅读,随时随地涨姿势。

文章不涉及代码,不烧脑细胞,人人都可以学习。

当你决定关注「编程帮」,你已然超越了90%的程序员!

编程帮二维码
微信扫描二维码关注