1.8 使用基于range的for循环迭代range

许多编程语言都支持for循环的变体for each语法，即在集合的元素上重复执行一组语句。C++直到C++11才支持这一核心特性。最接近该特性的是标准库中的通用算法std::for_each，它将函数应用于范围（range）内的所有元素。C++11支持for each语法特点的术语被称为“基于range的for循环”。C++17标准中对其做了进一步的拓展。

1.8.1 准备工作

在C++11中，基于range的for循环遵循下面的语法：

为了举例说明基于range的for循环的各种方式，我们将使用以下函数，它们返回元素序列：

在下一小节中，我们可以学到各种基于range的for循环的使用方式。

1.8.2 使用方式

基于range的for循环的多种使用方式：

❍ 指定序列元素的特定类型：

❍ 不指定序列元素类型，让编译器自行推导：

❍ 通过在C++17中使用结构化绑定和分解声明：

1.8.3 工作原理

1.8.2节中显示的基于range的for循环的表达式基本上是语法糖，因为编译器将它转换成了其他东西。在C++17之前，编译器生成的代码通常像下面这样：

begin_expr和end_expr在这段代码中的值取决于range的类型：

❍ 对于类C数组：它们分别是__range和__range+__bound（其中__bound是数组中元素的数量）。

❍ 对于具有begin和end成员（无论其类型和可访问性如何）的类类型：它们分别是__range.begin()和__range.end()。

❍ 对于其他类型，则分别是begin(__range)和end(__range)，可通过参数依赖查找确定。

值得注意的是，如果一个类包含任何名为begin或end的成员（函数、数据成员或枚举器），无论其类型和可访问性如何，begin_expr和end_expr都将选择它们。因此，在基于range的for循环中不能使用这种类类型。

在C++17中，编译器生成的代码略有不同：

新标准删除了begin表达式和end表达式必须是同一类型的约束。end表达式不需要是一个实际的迭代器，但它必须能够与迭代器进行比较，这样做的一个好处是可以用谓词来分隔range。另外，end表达式只求值一次，而不是每次迭代循环时都求值，这将会提高性能。

1.8.4 延伸阅读

❍ 阅读1.9节，以了解如何能将用户自定义类型与基于range的for循环一起使用。

❍ 阅读12.5节，以学习C++20 range库的基础知识。

❍ 阅读12.6节，以了解如何使用用户自定义的range适配器扩展C++20 range库的功能。 d09m15j27RAXPJLmdM18CiMC75mk6G57qEjhoeJu451/KKiBM6KB7GNy9fRBDpjA