C++11中新增的for功能

一、引言

C++11中新增的for循环功能，通常被称为范围基于的for循环（Range-based for loop），它是一种简化的for循环语法，用于遍历容器（如数组、std::vector、std::list等）或其他序列中的所有元素。这种循环使得代码更加简洁、易读，并且减少了编写迭代代码时出错的机会。

二、基本语法

for (datatype var: collection){// 循环代码
}

语法说明：
datatype：表示某一数据类型，常使用auto自动推断。也可以使用类型的引用；

var：变量名

collection：可以迭代的集合类型，如数组，及STL中的大部分容器（stack和queue不可以）。

三、示例

1. 遍历数组

#include <iostream>  int main() {  int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};  for (auto elem : arr) {  std::cout << elem << ' ';  }  //输出1 2 3 4 5return 0;  
}

2. 遍历vector

#include <iostream>  
#include <vector>  int main() {  std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};  for (auto elem : vec) {  std::cout << elem << ' ';  }  return 0;  
}

3. 遍历string

#include <iostream>  
#include <string>  int main() {  std::string str = "Hello, World!";  for (auto ch : str) {  std::cout << ch;  }  return 0;  
}

4. 遍历map

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <map>
#include <unordered_map> int main(){using namespace std;const int WIDTH = 15;map<int, string> mp{make_pair<int, string>(1, "one"),make_pair<int, string>(2, "two"),make_pair<int, string>(3, "three")};cout << setw(WIDTH) << right << "map: ";for (const auto &item: mp){cout << item.first << ":" << item.second << "  ";}cout << endl;multimap<int, string> mmp{make_pair<int, string>(1, "one"),make_pair<int, string>(2, "two"),make_pair<int, string>(3, "three"),make_pair<int, string>(1, "one")};cout << setw(WIDTH) << right << "multimap: ";for (const auto &item: mmp){cout << item.first << ":" << item.second << "  ";}cout << endl;unordered_map<int, string> ump{make_pair<int, string>(1, "one"),make_pair<int, string>(2, "two"),make_pair<int, string>(3, "three")};cout << setw(WIDTH) << right << "un_map: ";for (const auto &item: ump){cout << item.first << ":" << item.second << "  ";}cout << endl;unordered_multimap<int, string> ummp{make_pair<int, string>(1, "one"),make_pair<int, string>(2, "two"),make_pair<int, string>(3, "three"),make_pair<int, string>(1, "one")};cout << setw(WIDTH) << right << "un_multimap: ";for (const auto &item: ummp){cout << item.first << ":" << item.second << "  ";}cout << endl;return 0;
}

四、注意事项

类型自动推导：通常使用auto关键字来自动推导循环变量的类型，这使得代码更加灵活和易于维护。
只读访问：在某些情况下，你可能需要遍历容器但不想修改其中的元素。虽然范围基于的for循环本身不直接提供只读语义，但你可以通过声明为const auto&来避免修改元素（这对于大型对象或容器尤其有用，因为它可以避免不必要的拷贝）。
迭代器失效：在遍历容器时，如果容器的大小或内容发生了变化（例如，通过添加或删除元素），可能会导致迭代器失效。虽然范围基于的for循环通常不会直接操作迭代器，但如果循环体内有操作可能改变容器大小或结构，那么需要小心处理。
与STL算法结合使用：虽然范围基于的for循环很方便，但在需要更复杂的迭代逻辑时（如过滤、转换等），使用STL算法（如std::for_each、std::copy_if等）可能更加灵活和强大。