C++--范围for循环详解
范围 for 循环是 C++11 引入的语法特性，用于简化遍历容器或数组元素的过程。它比传统 for 循环更简洁安全，特别适合初学者。以下是详细讲解：
基本语法
for (元素类型 变量名 : 容器/数组) {// 循环体（使用变量名访问当前元素）
}
或使用 auto 自动推断类型：
for (auto 变量名 : 容器/数组) {// 循环体
}
与普通 for 循环对比
传统遍历向量的方式：
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
{// 使用 *it 访问元素
}
范围 for 循环更简洁，可读性更强，且不易出错（如避免了迭代器越界等问题）。
关键特点
- 自动遍历：无需手动控制索引或迭代器
- 边界安全：自动处理开始和结束位置，避免越界
- 简洁性：代码更易读，减少错误
底层原理
范围 for 循环会遍历给定容器（或数组）中的每一个元素。在每次迭代中，它会将当前元素复制到循环变量中（注意：这里是复制）。如果你希望避免复制，特别是当容器元素较大时，可以使用引用（如 auto& 或 const auto&）。
编译器将范围 for 转换为迭代器操作：
// 原始代码
for (auto x : container) { ... }// 等效的传统代码
for (auto it = begin(container); it != end(container); ++it) {auto x = *it; // 注意：这里是值拷贝！...
}
使用示例
示例 1：遍历数组
int numbers[] = {10, 20, 30, 40};// 传统 for 循环
for (int i = 0; i < 4; ++i) {cout << numbers[i] << " ";
}// 范围 for 循环（更简洁！）
for (int num : numbers) {cout << num << " ";
}
// 输出：10 20 30 40
示例 2：遍历 vector
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;int main() {vector<string> fruits = {"Apple", "Banana", "Cherry"};// 使用 auto 自动推断类型for (auto fruit : fruits) {cout << fruit << " ";}// 输出：Apple Banana Cherry
}
修改元素（使用引用）
若需修改容器中的元素，需使用引用 &：
vector<int> scores = {80, 90, 70};// 给每个成绩加10分
for (auto& score : scores) { // 注意 & 符号score += 10;
}// 验证结果
for (auto s : scores) {cout << s << " "; // 输出：90 100 80
}
只读场景（使用 const 引用）
当不需要修改元素时，使用 const auto& 避免复制开销：
vector<string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};// 高效只读访问（尤其对大型对象）
for (const auto& name : names) {cout << name.length() << " "; // 输出：5 3 7
}
支持的数据类型
范围 for 循环可用于：
- 原生数组（如
int arr[5]） - STL 容器（
vector,list,map,set等） - 自定义类型（需实现
begin()和end()成员函数） - 初始化列表（如
{1,2,3}）
注意事项
-
容器必须支持迭代器：范围 for 循环内部使用迭代器，因此容器必须具有
begin()和end()成员函数，或者是数组。 -
不能修改容器结构：在范围 for 循环中，不能添加或删除容器中的元素，否则可能导致迭代器失效，引发未定义行为。
-
元素访问方式：
-
使用
auto：创建元素的副本（适用于基本类型或需要修改但不影响原容器的情况）。 -
使用
auto&：引用元素，可以修改元素（修改会影响原容器）。 -
使用
const auto&：常量引用，只读且避免复制（适用于大对象或只读遍历）。
经典应用场景
- 遍历数组/容器处理数据
- 配合 STL 算法快速操作
- 处理字符串字符：
string msg = "Hello"; for (char c : msg) {cout << c << "-"; // 输出：H-e-l-l-o- }
建议：在 C++11 及以上版本中，优先使用范围 for 替代传统 for 循环，代码更简洁安全。掌握后你会爱上它！