文章目录
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- 基本语法
- 举例说明
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- [1. 遍历数组](#1. 遍历数组)
- [2. 遍历`std::vector`](#2. 遍历
std::vector
) - [3. 遍历容器中的对象](#3. 遍历容器中的对象)
- [4. 使用引用修改元素](#4. 使用引用修改元素)
- [5. 使用`const`保护元素](#5. 使用
const
保护元素)
- 范围循环的使用注意事项
- 总结
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C++中的范围循环(Range-based for loop),也称为for-each
循环,是C++11引入的一种简化数组或容器遍历的循环方式。相比传统的for
循环,for-each
更加简洁且不容易出错,特别是在遍历STL容器时。
基本语法
范围循环的语法结构如下:
cpp
for (declaration : range_expression) {
// loop body
}
- declaration :用于定义循环中的迭代变量(类似于传统
for
循环中的计数器)。 - range_expression:需要遍历的容器、数组或范围。
举例说明
我们通过几个例子来讲解范围循环的使用。
1. 遍历数组
cpp
#include <iostream>
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 使用范围循环遍历数组
for (int num : arr) {
std::cout << num << " ";
}
return 0;
}
输出:
1 2 3 4 5
在这个例子中,int num
是声明的循环变量,它会依次获取arr
数组中的每一个元素。
2. 遍历std::vector
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
std::vector<int> vec = {10, 20, 30, 40, 50};
// 使用范围循环遍历 vector
for (int num : vec) {
std::cout << num << " ";
}
return 0;
}
输出:
10 20 30 40 50
与遍历数组类似,这里通过范围循环可以简洁地遍历std::vector
中的元素。
3. 遍历容器中的对象
范围循环不仅可以遍历简单的基本类型数组或容器,也可以用来遍历容器中的对象:
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
struct Person {
std::string name;
int age;
};
int main() {
std::vector<Person> people = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}, {"Charlie", 35}};
// 使用范围循环遍历对象
for (const Person& person : people) {
std::cout << person.name << ": " << person.age << "\n";
}
return 0;
}
输出:
Alice: 25
Bob: 30
Charlie: 35
4. 使用引用修改元素
范围循环可以通过引用访问元素,从而对容器中的元素进行修改。如果不使用引用,循环中得到的只是元素的副本,无法对原数组或容器中的元素进行修改。
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
// 使用引用来修改元素
for (int& num : vec) {
num *= 2; // 将每个元素翻倍
}
// 输出修改后的容器
for (int num : vec) {
std::cout << num << " ";
}
return 0;
}
输出:
2 4 6 8 10
通过int& num
,我们可以访问并修改vec
容器中的每个元素。
5. 使用const
保护元素
有时候我们不希望在循环中修改元素,可以使用const
来确保元素不会被修改:
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
std::vector<int> vec = {10, 20, 30, 40, 50};
// 使用 const 来防止修改元素
for (const int& num : vec) {
std::cout << num << " ";
}
return 0;
}
这里的const int&
确保了num
只是一个只读的引用,无法在循环内部对其进行修改。
范围循环的使用注意事项
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迭代副本与引用:
- 如果在范围循环中不使用引用(如
for (int num : vec)
),则会遍历每个元素的副本,无法对原数组或容器进行修改。 - 如果使用引用(如
for (int& num : vec)
),则可以直接修改原数组或容器的元素。
- 如果在范围循环中不使用引用(如
-
常量性保护:
- 通过使用
const
关键字,可以确保元素在循环中不会被修改,确保数据的安全性。
- 通过使用
-
适用范围:
- 范围循环适用于所有可以使用
begin()
和end()
方法的容器,例如数组、std::vector
、std::list
、std::set
等STL容器。
- 范围循环适用于所有可以使用
-
不可用于某些C++98容器:
- C++98/03标准中的某些自定义容器没有提供
begin()
和end()
方法,因此无法直接使用范围循环。
- C++98/03标准中的某些自定义容器没有提供
总结
范围循环是C++中遍历容器、数组的一种简洁、直观的方式,能减少代码的复杂度,提高代码的可读性。通过对引用与常量的合理使用,可以更灵活地控制数据访问与修改。