解析C++中的for循环以及基于范围的for语句使用

for循环语句

重复执行语句，直到条件变为 false。

语法

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

备注
使用 for 语句可构建必须执行指定次数的循环。
for 语句包括三个可选部分，如下表所示。
for 循环元素

下面的示例将显示使用 for 语句的不同方法。

#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 可以包含以逗号分隔的多个语句。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 可以递增或递减，或通过其他方式修改。

#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

 

当 statement 中的 break、return 或 goto（转到 for 循环外部的标记语句）执行时，for 循环将终止。 for 循环中的 continue 语句仅终止当前迭代。
如果忽略 cond-expression，则认为其为 true，for 循环在 statement 中没有 break、return 或 goto 时不会终止。
虽然 for 语句的三个字段通常用于初始化、测试终止条件和递增，但并不限于这些用途。例如，下面的代码将打印数字 0 至 4。在这种情况下，statement 是 null 语句：

#include <iostream>
using namespace std;

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

 

for 循环和 C++ 标准
C++ 标准中提到，for 循环中声明的变量将在 for 循环结束后超出范围。例如：

 

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

默认情况下，在 /Ze 下，for 循环中声明的变量在 for 循环的封闭范围终止前保持在范围内。
/Zc:forScope 无需指定 /Za 即可启用 for 循环中声明的变量的标准行为。
也可以使用 for 循环的范围差异，重新声明 /Ze 下的变量，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++ ) {}
}

 

这更类似于 for 循环中声明的变量的标准行为，后者要求 for 循环中声明的变量在循环完毕后超出范围。在 for 循环中声明变量后，编译器会在内部将其提升为 for 循环封闭范围中的局部变量，即使存在同名的局部变量也会如此。

基于范围的 for 语句
语句 statement 按顺序反复执行语句 expression 中的每个元素。
语法

  for ( for-range-declaration : expression )
statement

备注
使用基于范围的 for 语句构造一个必须执行的循环范围,可以定义为任意一个循环访问,例如 std::vector,或者其他任意用 begin() 和 end()定义的范围。命名在 for-range-declaration 语句是属于 for 的，不能在 expression 或 statement中再次声明。请注意 自动 关键字是在 for-range-declaration 中部分语句的首选。
这段代码展示了如何使用 for 范围的循环来遍历数组和向量：

// 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;
}

 

输出如下：

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

一个基于 for 循环终止于 statement 执行完成： break， return，或者 goto 转到一个语句外的 for 循环 continue 与语句终止当前 for 循环的迭代。
记住这些关于范围 for 的事实
自动识别数组。
识别那些有 .begin() 和 .end() 的容器。
使用基于自变量的查找 begin() 和 end() 。