C++11 基于范围的 for 循环效率“const auto &i”与“auto i”答案

【问题标题】：C++11 Range-based for-loop efficiency "const auto &i" versus "auto i"C++11 基于范围的 for 循环效率“const auto &i”与“auto i”
【发布时间】：2013-06-06 14:29:30
【问题描述】：

在 C++11 中，我可以像这样迭代一些容器：

for(auto i : vec){
   std::cout << i << std::endl;
}

但我知道这是不必要的 - 不必要，因为我只需要打印 vec 的值 - 复制 (EDIT：vec 的每个元素，所以我可以这样做：

for(auto &i : vec){
   std::cout << i << std::endl;
}

但我想确保 vec 的值永远不会被修改并遵守 const-correctness，所以我可以这样做：

for(const auto &i : vec){
   std::cout << i << std::endl;
}

所以我的问题是：如果我只需要查看某个容器的值，那么最后一个循环 (const auto &i) 是否总是首选，因为 not有一个额外的 (EDIT: each element of) vec?

我正在开发一个程序，我正在考虑在整个程序中进行此更改，因为效率在其中至关重要（我首先使用 C++ 的原因）。

【问题讨论】：

是的，如果您只需要对某个参数进行读取访问，则应该通过auto const& 来避免不必要的复制。
“const”关键字并没有让你的代码变得更快……
for (auto i : vec) 不会复制整个vec，而是将vec 的每个元素复制到i。
@Casey 我明白了。所以在每次新的迭代中，之前的副本都会被删除，对吧？
@user2052561 - 未删除，但已销毁。

标签： c++ for-loop c++11 auto

【解决方案1】：

是的。同样的原因，如果你只读过一个参数，你就将参数设为const&。

T        // I'm copying this
T&       // I'm modifying this
const T& // I'm reading this

这些是您的“默认值”。但是，当T 是基本类型（内置）时，您通常只需恢复到const T（无参考）即可阅读，因为副本比别名便宜。

我正在开发一个程序，我正在考虑在整个程序中进行此更改，因为效率在其中至关重要

不要盲目地彻底改变。一个工作程序比一个快速但损坏的程序要好。
你如何迭代你的循环可能不会有太大的不同；你循环是有原因的，不是吗？循环的主体很可能是罪魁祸首。
如果效率至关重要，您希望使用 profiler 来找出程序的哪些部分实际上很慢，而不是猜测可能的部分/em> 慢点。请参阅 #2，了解为什么您的猜测可能是错误的。

【讨论】：

“复制比别名便宜”仅适用于大多数基本类型，除了移动语义不能在 OP 的情况下使用并且因为它 T 可以是任何类型，引用将是正确的选择。
""复制比别名更便宜"仅适用于大多数基本类型"这就是为什么该句子的前半部分致力于说它适用于基本类型... ?显然，如果您不知道类型，则使用一般情况。
为什么编译器会在范围循环中生成不同的代码，例如“int”和“const int &”？将 args 传递给函数时会有所不同，但在范围循环中，编译器拥有优化它所需的一切。我尝试反汇编几个范围循环，生成的代码是一样的。对于具有平凡 dtor 和平凡 copy-ctor 的结构也是如此。
@SergioMartins：不会，这就是为什么你应该使用const T&。一般来说，这是你想要的，当你碰巧知道T时，将其进一步修改为“const T”或只是“T”是没有意义的；编译器会为你做这件事。
与const auto& 表明您打算不修改任何内容并且您也不需要副本。即使性能相同，我也会这样做，因为它使您的代码更具表现力。

【解决方案2】：

免责声明：通常auto 和auto& 之间的区别是微妙的，部分是风格问题，但有时也是正确性问题。我不打算在这里介绍一般情况！

在基于范围的for循环中，区别

for (auto element : container) {}

和

for (auto& element_ref : container) {}

是element是container中元素的副本，而element_ref是对容器中元素的引用。

要查看操作上的差异，请考虑以下示例：

#include <iostream>

int main(void) {
    int a[5] = { 23,443,16,49,66 };

    for (auto i : a) i = 5;       
    for (const auto& i : a) std::cout << i << std::endl;
    for (auto& i : a) i = 5;   
    for (const auto& i : a) std::cout << i << std::endl;    
}

它会打印出来

因为第一个循环作用于数组元素的副本，而第二个实际上修改了数组中的元素。

如果您不想修改元素，那么const auto& 通常更合适，因为它避免了复制元素（这可能很昂贵）。

【讨论】：

【解决方案3】：

想象一下，如果你的向量包含字符串。长弦。 5000 长串。不必要地复制它们，你最终会得到一个写得很好的 for 循环，但效率非常低。

确保您的代码符合您的意图。如果您不需要循环内的副本，请不要复制。

使用上面建议的引用 & 或迭代器。

【讨论】：