解析C++中的for循環(huán)以及基于范圍的for語句使用

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點擊：次

for循環(huán)語句

重復執(zhí)行語句，直到條件變?yōu)?false。

語法

for ( init-expression ; cond-expression ; loop-expression ) 
  statement;

備注
使用 for 語句可構建必須執(zhí)行指定次數的循環(huán)。
for 語句包括三個可選部分，如下表所示。
for 循環(huán)元素

下面的示例將顯示使用 for 語句的不同方法。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  // The counter variable can be declared in the init-expression.
  for (int i = 0; i < 2; i++ ){ 
    cout << i;
  }
  // Output: 01
  // The counter variable can be declared outside the for loop.
  int i;
  for (i = 0; i < 2; i++){
    cout << i;
  }
  // Output: 01
  // These for loops are the equivalent of a while loop.
  i = 0;
  while (i < 2){
    cout << i++;
  }
}
  // Output: 012
init-expression 和 loop-expression 可以包含以逗號分隔的多個語句。例如：


#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
  int i, j;
  for ( i = 5, j = 10 ; i + j < 20; i++, j++ ) {
    cout << "i + j = " << (i + j) << '\n';
  }
}
  // Output:
  i + j = 15
  i + j = 17
  i + j = 19

loop-expression 可以遞增或遞減，或通過其他方式修改。

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
for (int i = 10; i > 0; i--) {
    cout << i << ' ';
  }
  // Output: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
  for (int i = 10; i < 20; i = i+2) {
    cout << i << ' ';
  }
  // Output: 10 12 14 16 18

當 statement 中的 break、return 或 goto（轉到 for 循環(huán)外部的標記語句）執(zhí)行時，for 循環(huán)將終止。 for 循環(huán)中的 continue 語句僅終止當前迭代。
如果忽略 cond-expression，則認為其為 true，for 循環(huán)在 statement 中沒有 break、return 或 goto 時不會終止。
雖然 for 語句的三個字段通常用于初始化、測試終止條件和遞增，但并不限于這些用途。例如，下面的代碼將打印數字 0 至 4。在這種情況下，statement 是 null 語句：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  int i;
  for( i = 0; i < 5; cout << i << '\n', i++){
    ;
  }
}

for 循環(huán)和 C++ 標準
C++ 標準中提到，for 循環(huán)中聲明的變量將在 for 循環(huán)結束后超出范圍。例如：

for (int i = 0 ; i < 5 ; i++) {
  // do something
}
// i is now out of scope under /Za or /Zc:forScope

默認情況下，在 /Ze 下，for 循環(huán)中聲明的變量在 for 循環(huán)的封閉范圍終止前保持在范圍內。
/Zc:forScope 無需指定 /Za 即可啟用 for 循環(huán)中聲明的變量的標準行為。
也可以使用 for 循環(huán)的范圍差異，重新聲明 /Ze 下的變量，如下所示：

// for_statement5.cpp
int main(){
  int i = 0;  // hidden by var with same name declared in for loop
  for ( int i = 0 ; i < 3; i++ ) {}

  for ( int i = 0 ; i < 3; i++ ) {}
}

這更類似于 for 循環(huán)中聲明的變量的標準行為，后者要求 for 循環(huán)中聲明的變量在循環(huán)完畢后超出范圍。在 for 循環(huán)中聲明變量后，編譯器會在內部將其提升為 for 循環(huán)封閉范圍中的局部變量，即使存在同名的局部變量也會如此。

基于范圍的 for 語句
語句 statement 按順序反復執(zhí)行語句 expression 中的每個元素。
語法

  for ( for-range-declaration : expression )
statement

備注
使用基于范圍的 for 語句構造一個必須執(zhí)行的循環(huán)范圍,可以定義為任意一個循環(huán)訪問,例如 std::vector,或者其他任意用 begin() 和 end()定義的范圍。命名在 for-range-declaration 語句是屬于 for 的，不能在 expression 或 statement中再次聲明。請注意自動關鍵字是在 for-range-declaration 中部分語句的首選。
這段代碼展示了如何使用 for 范圍的循環(huán)來遍歷數組和向量：

// range-based-for.cpp
// compile by using: cl /EHsc /nologo /W4
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() 
{
  // Basic 10-element integer array.
  int x[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

  // Range-based for loop to iterate through the array.
  for( int y : x ) { // Access by value using a copy declared as a specific type. 
            // Not preferred.
    cout << y << " ";
  }
  cout << endl;

  // The auto keyword causes type inference to be used. Preferred.

  for( auto y : x ) { // Copy of 'x', almost always undesirable
    cout << y << " ";
  }
  cout << endl;

  for( auto &y : x ) { // Type inference by reference.
    // Observes and/or modifies in-place. Preferred when modify is needed.
    cout << y << " ";
  }
  cout << endl;

  for( const auto &y : x ) { // Type inference by reference.
    // Observes in-place. Preferred when no modify is needed.
    cout << y << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "end of integer array test" << endl;
  cout << endl;

  // Create a vector object that contains 10 elements.
  vector<double> v;
  for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    v.push_back(i + 0.14159);
  }

  // Range-based for loop to iterate through the vector, observing in-place.
  for( const auto &j : v ) {
    cout << j << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "end of vector test" << endl;
}

輸出如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
end of integer array test
0.14159 1.14159 2.14159 3.14159 4.14159 5.14159 6.14159 7.14159 8.14159 9.14159
end of vector test

一個基于 for 循環(huán)終止于 statement 執(zhí)行完成： break， return，或者 goto 轉到一個語句外的 for 循環(huán) continue 與語句終止當前 for 循環(huán)的迭代。
記住這些關于范圍 for 的事實
自動識別數組。
識別那些有 .begin() 和 .end() 的容器。
使用基于自變量的查找 begin() 和 end() 。

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