必须为第二个 for 循环重新声明一个 int

Question

我在 edabit.com 上玩 C++ 挑战以刷新自己，我遇到了一个挑战，我需要编写一个函数，如果给定一个向量，如果所有偶数索引都是偶数并且所有奇数索引都是奇怪的。否则返回假。该功能的逻辑和一切都很好。我知道有几种方法可以做到这一点，但提出了一个（我认为）创造性的解决方案，而不是通过一个 for 循环来检查索引是奇数还是偶数，而是编写了两个递增的后续 for 循环每个。一个从 0 开始，另一个从 1 开始。一旦发现不匹配，它就会返回 false。否则最后会返回true。我来自 JavaScript，您不需要重新声明索引变量（如果使用 var 而不是 let）但此代码无法编译：

bool isSpecialArray(std::vector<int> arr) {
    for(int i = 0; i < arr.size(); i = i + 2){
        if(arr[i] % 2 == 1){
            return false;
        }
    }

    for(i = 1; i < arr.size(); i = i + 2){
        if(arr[i] % 2 == 0){
            return false;
        }
    }

    return true;
}

说明：

error: use of undeclared identifier 'i'
        for(i = 1; i < arr.size(); i = i + 2){
            ^

当然，在第二个 for 循环中声明 int 会清除错误并按预期执行程序。我猜这是由于垃圾收集，但标准中是否有定义这个的特定规则？或者这可能是每个编译器的事情？我对垃圾收集的理解是，一旦声明的变量不会从内存中清除，直到不再在定义它的当前函数中使用。由于 for 循环的范围，这是否不同，类似于 JavaScript 的let ?

Answer 1

首先，JS 和 C++ 有非常不同的作用域模型，并且 JS 因其不良做法而闻名（抱歉）。在 C++ 中，规则更加一致：只要程序退出范围，变量就会被销毁。这意味着在这段代码中：

for (int i = 0; ; ) {
}

变量i 仅针对此范围定义，它不能在另一个（非嵌套）循环中重用，在其他地方看不到，并且名称可以在内部范围内重用或重新定义。这为您提供了一个优势，即更容易控制数据缺陷并减少副作用。所以你的解决方案是在第二个循环中声明另一个变量i：

    for(int i = 1; i < arr.size(); i = i + 2){
        if(arr[i] % 2 == 0){
            return false;
        }
    }

只要你来自 JS 世界，我会给你更多的建议。首先，不要按值传递向量（除非您意识到自己在做什么）。通过引用传递它，甚至更好地通过 const 引用传递：

bool isSpecialArray(const std::vector<int> &arr) {
   // ...
}

接下来，增加索引的一种可能更有效、更惯用的方法是i += 2。

最后的观察：你的解决方案没有“创造力”，但也有缺点。此代码变得对缓存不太友好，这可能被视为一种不好的做法。

Answer 2

C++ 中没有垃圾收集，即使有，也无法解释您的错误。实际原因很简单：作为for 循环的一部分声明的变量在循环后超出范围。

Answer 3

您程序中的变量 i 在块或花括号 ({ }) 内声明。因此，变量 i 是一个局部变量，只能在该块内使用。

bool isSpecialArray(std::vector<int> arr) {
    int i;
    for(i = 0; i < arr.size(); i = i + 2){
        if(arr[i] % 2 == 1){
            return false;
        }
    }

    for(i = 1; i < arr.size(); i = i + 2){
        if(arr[i] % 2 == 0){
            return false;
        }
    }

    return true;
}

这是正确的做法。

Answer 4

c++ 没有垃圾收集。相反，它会确定性地破坏对象，例如i。编译器执行此操作的方式是在对象所在的范围结束后清理该对象，然后不允许您使用该对象。

int main() 
{
 {
  int i;
 } // scope of i ends

 cout << i; // error, can't access i here
}

for 循环有自己的范围，因此在您的示例中，第一个循环中的 i 在第二个循环中不可访问。