C++ 20新特性之范围for初始化

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希望睿智的技术小屋 2024-11-11 13:28:58 博主文章分类：C++ 20新特性 ©著作权

文章标签 C++ C++ 20 范围for初始化 文章分类 C/C++ 后端开发

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概述

在C++ 20之前，使用范围for循环时，必须预先声明迭代变量。这在绝大部分场景下，显得非常繁琐和冗余。在C++ 20中，可以直接在范围for循环中初始化集合。这一改进极大提升了代码的简洁性和易读性，允许开发者在一个循环头部声明并初始化集合，避免了单独的变量声明步骤。

对于只需要在循环内部使用的临时集合，这个新特性避免了额外的变量声明，使得代码更加紧凑。另外，范围for初始化将集合的初始化与遍历逻辑紧密结合，使得代码逻辑更加直观，减少了因忘记初始化或错误使用外部变量导致的潜在错误。

C++ 20新特性之范围for初始化_C++ 20

基本语法

范围for初始化的基本语法比较简单，可参考如下的伪代码。

for (range_declaration : range_expression)
{
    // 循环体  
}

其中，range_declaration是用于声明每个元素的变量，其类型通常为auto。如果需要修改元素，则为auto&。range_expression是要遍历的范围，必须是一个支持迭代器的类型，比如：数组、vector、list、map等。

使用方法

范围for初始化比较简单，下面我们通过几个示例来加深大家对其的进一步理解。

1、遍历数组。在下面的示例代码中，我们定义了一个整数数组pNumber，并使用范围for循环遍历数组中的每个元素。在循环体中，我们打印出了每个元素的值。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int pNumber[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (auto item : pNumber)
    {
        cout << item << " ";
    }
    
    cout << endl;
    return 0;
}

2、遍历vector。在下面的示例代码中，我们首先定义了一个vector<int>类型的容器vctNumber。然后，使用范围for循环和引用auto &遍历容器中的每个元素，将每个元素的值乘以2。最后，我们再次使用范围for循环遍历容器，并打印出修改后的元素值。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> vctNumber = {66, 77, 88, 99, 100};
    for (auto& item : vctNumber)
    {
        // 通过引用方式，可修改容器中的元素
        item *= 2;
    }
    
    for (auto item : vctNumber)
    {
        cout << item << " ";
    }
    
    cout << endl;
    return 0;
}

3、遍历字符串。C++ 20增强了对字符串的遍历，可以直接解引用字符，而不需要显式地使用迭代器或索引，具体用法可参考下面的示例代码。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string strText{ "Hello, World" };
    for (auto ch : strText)
    {
        cout << ch;
    }
    
    return 0;
}

4、遍历map容器。在下面的示例代码中，我们定义了一个map<string, int>类型的容器mapFruit，并使用范围for循环遍历容器中的每个键值对。由于map的迭代器解引用后得到的是一个pair<const Key, T>类型的对象，我们在循环中声明了一个常量引用const auto& pair来接收这个键值对，并分别打印出键和值。

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> mapFruit = {{"Apple", 36}, {"Lemon", 66}, {"Plum", 88}};
    for (const auto& pair : mapFruit)
    {
        cout << pair.first << ": " << pair.second << endl;
    }
    
    return 0;
}