1. C++ 98/03标准的for循环
在C++ 98/03标准中,如果要用 for 循环语句遍历一个数组或者容器,只能套用如下结构:
for(表达式 1; 表达式 2; 表达式 3){
//循环体
}
例如,下面程序演示了用上述结构遍历数组和容器的具体实现过程:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string.h>
using namespace std;
int main() {
char arc[] = "http://c.biancheng.net/cplus/11/";
int i;
//for循环遍历普通数组
for (i = 0; i < strlen(arc); i++) {
cout << arc[i];
}
cout << endl;
vector<char>myvector(arc,arc+23);
vector<char>::iterator iter;
//for循环遍历 vector 容器
for (iter = myvector.begin(); iter != myvector.end(); ++iter) {
cout << *iter;
}
return 0;
}
程序执行结果为:
http://c.biancheng.net/cplus/11/
http://c.biancheng.net/
2. C++ 11标准的for循环
在 C++ 11 标准中,除了可以沿用前面介绍的用法外,还为 for 循环添加了一种全新的语法格式,如下所示:
for (declaration : expression){
//循环体
}
参数说明:
- declaration:表示此处要定义一个变量,该变量的类型为要遍历序列中存储元素的类型。需要注意的是,C++ 11 标准中,declaration参数处定义的变量类型可以用 auto 关键字表示,该关键字可以使编译器自行推导该变量的数据类型。
- expression:表示要遍历的序列,常见的可以为事先定义好的普通数组或者容器,还可以是用 {} 大括号初始化的序列。
可以看到,同 C++ 98/03 中 for 循环的语法格式相比较,此格式并没有明确限定 for 循环的遍历范围,这是它们最大的区别,即旧格式的 for 循环可以指定循环的范围,而 C++11 标准增加的 for 循环,只会逐个遍历 expression 参数处指定序列中的每个元素。
下面程序演示了如何用 C++ 11 标准中的 for 循环遍历上面程序定义的 arc 数组和 myvector 容器:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
char arc[] = "http://c.biancheng.net/cplus/11/";
//for循环遍历普通数组
for (char ch : arc) {
cout << ch;
}
cout << '!' << endl;
vector<char>myvector(arc, arc + 23);
//for循环遍历 vector 容器
for (auto ch : myvector) {
cout << ch;
}
cout << '!';
return 0;
}
程序执行结果为:
http://c.biancheng.net/cplus/11/ !
http://c.biancheng.net/!
这里有以下 2 点需要说明:
- 程序中在遍历 myvector 容器时,定义了 auto 类型的 ch 变量,当编译器编译程序时,会通过 myvector 容器中存储的元素类型自动推导出 ch 为 char 类型。注意,这里的 ch 不是迭代器类型,而表示的是 myvector 容器中存储的每个元素。
- 仔细观察程序的输出结果,其中第一行输出的字符串和 "!" 之间还输出有一个空格,这是因为新格式的 for 循环在遍历字符串序列时,不只是遍历到最后一个字符,还会遍历位于该字符串末尾的 '\0'(字符串的结束标志)。之所以第二行输出的字符串和 "!" 之间没有空格,是因为 myvector 容器中没有存储 '\0'。
2.1 遍历用{}
大括号初始化的列表
新语法格式的 for 循环还支持遍历用{}
大括号初始化的列表,比如:
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
for (int num : {1, 2, 3, 4, 5}) {
cout << num << " ";
}
return 0;
}
程序执行结果为:
1 2 3 4 5
2.2 declaration 参数处定义引用形式的变量
在使用新语法格式的 for 循环遍历某个序列时,如果需要遍历的同时修改序列中元素的值,实现方案是在 declaration 参数处定义引用形式的变量。举个例子:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
char arc[] = "abcde";
vector<char>myvector(arc, arc + 5);
//for循环遍历并修改容器中各个字符的值
for (auto &ch : myvector) {
ch++;
}
//for循环遍历输出容器中各个字符
for (auto ch : myvector) {
cout << ch;
}
return 0;
}
程序执行结果为:
bcdef
此程序中先后使用了 2 个新语法格式的 for 循环,其中前者用于修改 myvector 容器中各个元素的值,后者用于输出修改后的 myvector 容器中的各个元素。
既然 declaration 参数既可以定义普通形式的变量,也可以定义引用形式的变量,应该如何选择呢?其实很简单,如果需要在遍历序列的过程中修改器内部元素的值,就必须定义引用形式的变量;反之,建议定义const &
(常引用)形式的变量(避免了底层复制变量的过程,效率更高),也可以定义普通变量。