在c ++中基于范围的for循环中使用引用作为控制变量

Question

我一直在搞乱基于范围的 for 循环，比如这个：

int a[] = {1, 2, 3, 4};

for(auto i : a){
    cout << i;
}

（如果我错了，请在这里纠正我）我想i 在每次迭代开始时都分配了序列容器a 中的下一个值，例如：

i = a[0] … 迭代 1

i = a[1] … 迭代 2

…

i = a[9] … 迭代 10

我想问一下当循环控制变量是参考时这是如何工作的：

for(int &i : a){...}

由于在初始化时未分配引用而是绑定了引用，并且绑定永远不会改变，那么i 如何在给定的迭代中通过a 保存a 的元素的值，但是当分配了引用时，除了在声明中就像分配原始变量一样。要更改我们必须使用引用的数组元素，我的问题是如何将单个引用绑定到不同的变量（即循环期间a 的元素），因为每个元素都可以在循环内使用相同的引用变量进行修改。

谢谢

Answer 1

我发现这个informative article 可以帮助你：

我认为文章中的以下引用回答了您的问题：

在基于范围的for 循环中，auto& 将创建对范围内原始元素的引用（复数）。

其中还介绍了在基于范围的 for 循环中使用 auto 的不同方式。

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for (auto x : range)

这将创建范围内每个元素的副本。因此，当您想要使用副本时，请使用此变体。

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for (const auto x : range)

const auto 的使用可能表明您希望使用每个元素的不可变副本。

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for (auto& x : range)

当您想在非泛型代码中修改范围内的元素时，请使用auto&。

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for (const auto& x : range)

当您想要只读访问范围内的元素时使用const auto&，即使在通用代码中也是如此

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for (auto&& x : range)

当你想在通用代码中修改范围内的元素时，使用auto&&

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for (const auto&& x : range)

此变体将仅绑定到右值，由于 const，您将无法修改或移动右值。这使得它几乎没有用处。因此，没有理由选择此变体而不是 const auto&。

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for (decltype(auto) x : range) // C++14

意思是：应用自动类型推导，但使用decltype 规则。自动剥离顶级 cv 限定符和引用，decltype 保留它们。

Answer 2

简单的想法类似于 STL 迭代器。您也可以考虑类似的基于 for 循环的迭代器方法，例如

for(auto it = a.begin(); it != a.end(); it++){ .... }

现在，对于基于范围的方法，在每次迭代中，您的引用都会移动到下一个内存位置，并且对引用位置的访问可以更改您需要的任何内容。

for(int& i : a) { ... } 

i 在第一次迭代时引用内存位置 0xffffcbd0。
i 在第二次迭代时引用内存位置 0xffffcbd4。

... 等等。

尝试用&i打印i的内存位置。

for(int& i : a) { 
    cout<<i<<endl;
    cout<<&i<<endl;
}