场景
- 在标准
C里，使用循环语句也是有可能造成越界或死循环的，那么在现代C++开发里能避免吗？
说明
- 在
C++11标准里，新增了一个范围for循环语句，可以快速枚举集合，数组，并且不需要索引操作。 这个是正向枚举的推荐操作，可以避免越界。
cpp
for (const auto& one : array_1)
cout << one << endl;- 在
C++98时可以使用<algorithm>算法库的std::for_each来执行枚举，效果等同于使用迭代器枚举。不涉及到索引值操作，可以安全的。
cpp
for (auto ite = array_1.begin(); ite != array_1.end(); ++ite) {
cout << *ite << endl;
}- 在倒序枚举时，
C++也有倒序迭代器可以用，也是安全的。
cpp
for (auto ite = array_1.rbegin(); ite != array_1.rend(); ++ite) {
cout << *ite << endl;
}- 如果非要在倒序时使用索引值，那么要注意循环变量不要声明为无符号常量。比如
size_t就是无符号常量，是集合方法.size()的返回类型。因为无符号常量在递减的时候不会出现小于0的情况。
cpp
cout << "=== index 1 type ==" << endl;
for (int i = array_1.size() - 1; i >= 0; --i) { // 使用后置递减，避免 unsigned 类型的问题
cout << "[" << i << "] => " << array_1[i] << endl;
}- 注意1: 使用
goto跳出循环需要跳出全部循环，避免逻辑混乱和死循环。
cpp
for (auto i = 0; i < 100; ++i) {
for (auto j = 0; j < 100; ++j) {
if ( i && j && (j % 10 == 0)) {
cout << "i: " << i << " j: " << j << endl;
goto next;
}
}
}
next:- 避免修改循环变量，避免逻辑混乱，死循环和越界访问。
cpp
for (auto i = 0; i < 100; ++i) {
if (i && (i % 5) == 0)
i--;
}-
不要使用浮点型作为循环变量，因为浮点型有精度问题，可能会导致条件不成立。
-
浮点型的值
i可能永远不会达到10.0f导致死循环。 -
浮点型运算比整型慢的多。
cppfor(auto i = 1.0f; i != 10.0f; i+= 0.1f) -
例子
cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
void TestDecreaseLoop()
{
vector<int> array_1 = {4,5,9,2,3,1,0,3,2};
// 1. 优先选择: 使用反向迭代器; 不涉及到索引的修改，不会出错。
cout << "=== iterator ==" << endl;
for (auto ite = array_1.rbegin(); ite != array_1.rend(); ++ite) {
cout << *ite << endl;
}
// 2. 如果需要索引,注意使用`int`声明循环变量，如果使用`auto`,那么会是`size_t`类型;
// -- 而`size_t`是无符号整型，不会出现小于`0`的情况。
cout << "=== index 1 type ==" << endl;
for (int i = array_1.size() - 1; i >= 0; --i) { // 使用后置递减，避免 unsigned 类型的问题
cout << "[" << i << "] => " << array_1[i] << endl;
}
// 错误：i 一直大于等于`0`，死循环。
//for (auto i = array_1.size() - 1; i >= 0; --i) {
// cout << "[" << i << "] => " << array_1[i] << endl;
//}
// -- 另一种获取索引的方式
cout << "=== index 2 type ==" << endl;
auto iend = array_1.rend();
for (auto ite = array_1.rbegin(); ite != iend; ++ite) {
cout << "[" << iend - ite - 1 << "] => " << *ite << endl;
}
}
void processOne(int& one)
{
cout << one << endl;
}
void TestIncreaseLoop()
{
vector<int> array_1 = {4,5,9,2,3,1,0,3,2};
// 1. 优先使用范围`for`循环，避免使用索引
cout << "=== range for ==" << endl;
for (const auto& one : array_1)
cout << one << endl;
// 2. 如果是`C++98`
cout << "=== for_each ==" << endl;
for_each(array_1.begin(), array_1.end(), processOne);
// -- 效果等同于使用`iterator`
cout << "=== iterator ==" << endl;
for (auto ite = array_1.begin(); ite != array_1.end(); ++ite) {
cout << *ite << endl;
}
// 3. 最后的选择: 需要用到索引时;
cout << "=== index ==" << endl;
auto size = array_1.size();
for (auto i = 0; i < size; ++i) {
cout << "[" << i << "] => " << array_1[i] << endl;
}
}
void TestOtherLoop()
{
// 1. 使用`goto`跳出循环需要跳出全部循环，避免逻辑混乱和死循环。
for (auto i = 0; i < 100; ++i) {
for (auto j = 0; j < 100; ++j) {
if ( i && j && (j % 10 == 0)) {
cout << "i: " << i << " j: " << j << endl;
goto next;
}
}
}
next:
cout << "loop finish" << endl;
// 2. 避免修改循环变量，避免逻辑混乱，死循环和越界访问。
//for (auto i = 0; i < 100; ++i) {
// if (i && (i % 5) == 0)
// i--;
//}
// 3. 不要使用浮点型作为循环变量，因为浮点型有精度问题，可能会导致条件不成立。
// -- 浮点型的值`i`可能永远不会达到10.0f导致死循环。
// -- 浮点型运算比整型慢的多。
// for(auto i = 1.0f; i != 10.0f; i+= 0.1f)
}
int main()
{
std::cout << "Hello World!\n";
cout << "========== TestDecreaseLoop =========" << endl;
TestDecreaseLoop();
cout << "========== TestIncreaseLoop =========" << endl;
TestIncreaseLoop();
cout << "========== TestOtherLoop =========" << endl;
TestOtherLoop();
}输出
cpp
Hello World!
========== TestDecreaseLoop =========
=== iterator ==
2
3
0
1
3
2
9
5
4
=== index 1 type ==
[8] => 2
[7] => 3
[6] => 0
[5] => 1
[4] => 3
[3] => 2
[2] => 9
[1] => 5
[0] => 4
=== index 2 type ==
[8] => 2
[7] => 3
[6] => 0
[5] => 1
[4] => 3
[3] => 2
[2] => 9
[1] => 5
[0] => 4
========== TestIncreaseLoop =========
=== range for ==
4
5
9
2
3
1
0
3
2
=== for_each ==
4
5
9
2
3
1
0
3
2
=== iterator ==
4
5
9
2
3
1
0
3
2
=== index ==
[0] => 4
[1] => 5
[2] => 9
[3] => 2
[4] => 3
[5] => 1
[6] => 0
[7] => 3
[8] => 2
========== TestOtherLoop =========
i: 1 j: 10
loop finish