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移除书签4.5 基于范围的for循环
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在C++98标准中，如果要遍历一个数组，通常会需要代码清单4-33所示的代码。
代码清单4-33
include ＜iostream＞
using namespace std;
int main(){
int arr[5]={1,2,3,4,5};
int*p;
for(p=arr;p＜arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);++p){
p=2;
}
for(p=arr;p＜arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);++p){
cout＜＜*p＜＜'\t';
}
}
//编译选项:g++4-5-1.cpp
代码清单4-33中，我们使用了指针p来遍历数组arr中的内容，两个循环分别完成了每个元素自乘以2和打印工作。而C++的标准模板库中，我们还可以找到形如for_each的模板函数。如果我们使用for_each来完成代码清单4-33中的工作，代码看起来会是代码清单4-34所示的样子。
代码清单4-34
include ＜algorithm＞
include ＜iostream＞
using namespace std;
int action1(int＆e){e*=2;}
int action2(int＆e){cout＜＜e＜＜'\t';}
int main(){
int arr[5]={1,2,3,4,5};
for_each(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]),action1);
for_each(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]),action2);
}
//编译选项:g++ -std=c++11-c
for_each使用了迭代器的概念，其迭代器就是指针。由于迭代器内含了自增操作的概念，所以如代码清单4-33中的++p操作则可以不写在for_each循环中了。不过无论是代码清单4-33还是代码清单4-34，都需要告诉循环体其界限的范围，即arr到arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0])之间，才能按元素执行操作。
事实上，循环的“自动范围”这个问题，在很多语言中已经实现了。我们可以看看bash中for循环的使用方法。
for i in'1 2 3 4 5';
do
$i=expr$i+$i;
echo$i;
done
上面的bash完成了与代码清单4-33及代码清单4-34一样的功能，不过语法上，bash使用了for…in的方式，因此循环的范围是“自说明”的，是在‘1 2 3 4 5’这样的范围中完成元素操作的。很多时候，对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，也是容易犯错误的。而C++11也引入了基于范围的for循环，就可以很好地解决了这个问题。
我们可以看一下基于范围的for循环改写的例子，如代码清单4-35所示。
代码清单4-35
include ＜iostream＞
using namespace std;
int main(){
int arr[5]={1,2,3,4,5};
for(int＆e:arr)
e*=2;
for(int＆e:arr)
cout＜＜e＜＜'\t';
}
//编译选项:g++ -std=c++11 4-5-3.cpp
代码清单4-35就是一个基于范围的for循环的实例。for循环后的括号由冒号“：”分为两部分，第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示将被迭代的范围。在代码清单4-35这个具体的例子当中，表示的是在数组arr中用迭代器e进行遍历。这样一来，遍历数组和STL容器就非常容易了。
在代码清单4-35中，基于范围的for循环中迭代的变量采用了引用的形式，如果迭代变量的值在循环中不会被修改，那我们完全可以不用引用的方式来做迭代变量。比如上例中的第二个基于范围的for循环可以被改为：
for(int e:arr)
cout＜＜e＜＜'\t';
代码依然可以很好地工作。当然，如果结合之前讲过的auto类型指示符，循环会显得更简练。
for(auto e:arr)
cout＜＜e＜＜'\t';
基于范围的for循环跟普通循环是一样的，可以用continue语句来跳过循环的本次迭代，而用break语句来跳出整个循环。
值得指出的是，是否能够使用基于范围的for循环，必须依赖于一些条件。首先，就是for循环迭代的范围是可确定的。对于类来说，如果该类有begin和end函数，那么begin和end之间就是for循环迭代的范围。对于数组而言，就是数组的第一个和最后一个元素间的范围。其次，基于范围的for循环还要求迭代的对象实现++和==等操作符。对于标准库中的容器，如string、array、vector、deque、list、queue、map、set等，不会有问题，因为标准库总是保证其容器定义了相关的操作。普通的已知长度的数组也不会有问题。而用户自己写的类，则需要自行提供相关操作。
相反，如果我们数组大小不能确定的话，是不能够使用基于范围的for循环的，比如代码清单4-36所示的用法，就会导致编译时的错误。
代码清单4-36
include ＜iostream＞
using namespace std;
int func(int a[]){
for(auto e:a)
cout＜＜e;
}
int main(){
int arr[]={1,2,3,4,5};
func(arr);
}
//编译选项:g++ -std=c++11 4-5-4.cpp
上述代码会报错，因为作为参数传递而来的数组a的范围不能确定，因此也就不能使用基于范围循环for循环对其进行迭代的操作。
另外一点，习惯了使用迭代器的C++程序员可能需要注意，就是基于范围的循环使用在标准库的容器中时，如果使用auto来声明迭代的对象的话，那么这个对象不会是迭代器对象。代码清单4-37所示的这个简单的例子可以说明这一情况。
代码清单4-37
include ＜vector＞
include ＜iostream＞
using namespace std;
int main(){
vector＜int＞ v={1,2,3,4,5};
for(auto i=v.begin();i!=v.end();++i)
cout＜＜*i＜＜endl;//i是迭代器对象
for(auto e:v)
cout＜＜e＜＜endl;//e是解引用后的对象
}
//编译选项:g++ -std=c++11 4-5-5.cpp
读者只需要注意e和*i的区别就可以了。
