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解析C++中的for循環(huán)以及基于范圍的for語句使用

 更新時間:2016年01月16日 17:01:05   投稿:goldensun  
這篇文章主要介紹了解析C++中的for循環(huán)以及基于范圍的for語句使用,是C++入門學習中的基礎知識,需要的朋友可以參考下

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(shù)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

2016116165838737.png (878×231)

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(shù)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(shù)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(shù)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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