基于范围的for 循环（Range-based for loop）是 C++11 标准引入的一项特性，它提供了一种更简洁、更安全的遍历容器（如数组、向量等）的方式。

与传统的 for 循环相比，基于范围的 for 循环自动处理迭代，避免了迭代器或下标可能引入的错误，使代码更加易于编写和理解。

基本语法

基于范围的 for 循环的基本语法如下：

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

  • declaration 是当前范围内元素的声明，通常是一个变量定义，这个变量会依次取得 range 中每个元素的值。

  • expression 是要迭代的序列，可以是花括号括起来的初始化列表、数组、容器类对象等，也可以是返回 string 字符串和容器对象的函数。

下面我们通过几个代码示例，学习一下基于范围 for 循环的用法。

使用方法

1、遍历数组和初始化列表

#include int main() {int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用基于范围的 for 循环遍历数组for (int elem : arr) {std::cout << elem << " ";}std::cout << std::endl;// 使用基于范围的 for 循环初始化列表for (int elem : {6, 7, 8, 9, 10}) {std::cout << elem << " ";}std::cout << std::endl;return 0;}// 输出：// 1 2 3 4 5 // 6 7 8 9 10

2、遍历容器

#include #include int main() {std::vector<int> vec = {6, 7, 8, 9, 10};// 使用基于范围的for循环遍历vectorfor (int elem : vec) {std::cout << elem << " ";}std::cout << std::endl;return 0;}// 输出：6 7 8 9 10

3、使用 auto 关键字

使用 auto 关键字可以让编译器自动推断元素的类型，这在遍历复杂类型的容器时非常有用。

#include #include #include int main() {std::vector<std::string> strings = {"Hello", "World", "C++11"};// 使用基于范围的for循环和auto关键字遍历vectorfor (auto& str : strings) { // 使用引用避免拷贝std::cout << str << " ";}std::cout << std::endl;return 0;}// 输出：Hello World C++11

4、修改容器元素

如果需要在循环中修改容器元素的值，应使用引用类型。

#include #include int main() {std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用基于范围的for循环修改vector元素的值for (auto& elem : vec) {elem *= 2; // 将每个元素值翻倍}// 再次遍历显示修改后的值for (const auto& elem : vec) {std::cout << elem << " ";}std::cout << std::endl;return 0;}// 输出：2 4 6 8 10

5、返回容器类对象的函数

#include #include #include std::string strings = {"Hello World, C++11"};std::string return_str() {return strings;}int main() {for (auto& ch : return_str()) { // 使用引用避免拷贝std::cout << ch;}std::cout << std::endl;return 0;}// 输出：Hello World C++11

通过这些示例，我们可以看到，基于范围的for循环提供了一种更加简洁和安全的方式来遍历各种容器，使得代码更具可读性和维护性。

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。