C++中based for循环的实现-牛翰网

范围基 for 循环（Range-based for Loop）

范围基 for 循环用于遍历容器或数组中的所有元素，而不需要显式地使用索引或迭代器。它的语法非常简洁，适用于任何可以迭代的容器。

语法格式

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

declaration：每次迭代时，容器中的一个元素会被赋值给这个声明的变量。可以是引用类型，以避免不必要的拷贝。
container：可以是一个数组、容器（如 std::vector、std::list、std::map 等）或其他可迭代的数据结构。

例子

1. 遍历数组

#include <iostream>

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用范围基 for 循环遍历数组
    for (int num : arr) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5

在这个例子中，num 会依次获取数组中的每个元素，直到遍历完整个数组。

2. 遍历 std::vector

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec = {10, 20, 30, 40, 50};

    // 使用范围基 for 循环遍历 std::vector
    for (int num : vec) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

输出：

10 20 30 40 50

3. 使用引用避免拷贝

如果容器中的元素是较大的对象，或者你不希望拷贝元素，使用引用来避免不必要的拷贝。

#include <iostream>
#include <vector>

class Person {
public:
    std::string name;
    Person(std::string n) : name(n) {}
};

int main() {
    std::vector<Person> people = {Person("Alice"), Person("Bob"), Person("Charlie")};

    // 使用引用避免拷贝
    for (Person& p : people) {
        std::cout << p.name << " ";
    }

    return 0;
}

输出：

Alice Bob Charlie

4. 使用常量引用

如果不需要修改容器中的元素，可以使用常量引用来提高效率（避免不必要的拷贝，并保护数据不被修改）。

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用常量引用，避免拷贝且不修改元素
    for (const int& num : vec) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5

特殊用法

5. 遍历 std::map 或 std::unordered_map

对于 std::map 或 std::unordered_map，每个元素都是一个键值对，因此迭代时需要使用 auto 来推导类型。

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> m = {{1, "One"}, {2, "Two"}, {3, "Three"}};

    // 遍历 map（键值对）
    for (const auto& pair : m) {
        std::cout << "Key: " << pair.first << ", Value: " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出：