命名空间
变体
操作

基于范围的 for 循环 （自 C++11 起）

来自 cppreference.com
< cpp‎ | 语言
 
C++
 
C++ 语言
一般主题
流程控制
条件执行语句
if
迭代语句（循环）
for
范围-for （C++11）
跳转语句
函数
函数声明
Lambda 函数表达式
inline 说明符
动态异常规范 (直到 C++17*)
noexcept 说明符 （C++11）
异常
命名空间
类型
说明符
const/volatile
decltype （C++11）
auto （C++11）
constexpr （C++11）
consteval （C++20）
constinit （C++20）
存储持续时间说明符
初始化
表达式
替代表示形式
字面量
布尔 - 整数 - 浮点数
字符 - 字符串 - nullptr （C++11）
用户定义 （C++11）
实用程序
特性 （C++11）
类型
typedef 声明
类型别名声明 （C++11）
类型转换
内存分配
类
类特定函数属性
虚函数
override 说明符 （C++11）  
final 说明符 （C++11）
explicit （C++11）
static

特殊成员函数
模板
模板特化
参数包 （C++11）
杂项
 
语句
 

对一个范围执行 for 循环。

用作对值范围进行操作的传统 for 循环 的更具可读性的等效项，例如容器中的所有元素。

目录

[编辑] 语法

attr (可选) for ( init-statement (可选) item-declaration : range-initializer ) statement
attr - 任意数量的 属性
init-statement - (自 C++20 起) 以下之一
(自 C++23 起)

注意，任何 init-statement 必须以分号结尾。这就是为什么它通常被非正式地描述为一个表达式或一个声明，后面跟着一个分号。

item-declaration - 每个范围项的声明
range-initializer - 一个 表达式 或 花括号括起来的初始化列表
statement - 任何 语句 (通常是复合语句)

[编辑] 说明

上述语法生成的代码等效于以下代码 除了 range-initializer 的临时对象的生存期扩展 (参见 下文)(自 C++23 起) (用 /* */ 包裹的变量和表达式仅用于说明)

{

auto&& /* 范围 */ = range-initializer ;
for (auto /* begin */ = /* begin-expr */, /* end */ = /* end-expr */;
/* begin */ != /* end */; ++/* begin */)
{
item-declaration = */* begin */;
statement
}

}

 (截至 C++17)

{

auto&& /* 范围 */ = range-initializer ;
auto /* begin */ = /* begin-expr */;
auto /* end */ = /* end-expr */;
for ( ; /* begin */ != /* end */; ++/* begin */)
{
item-declaration = */* begin */;
statement
}

}

 (自 C++17 起)
(截至 C++20)

{

init-statement
auto&& /* 范围 */ = range-initializer ;
auto /* begin */ = /* begin-expr */;
auto /* end */ = /* end-expr */;
for ( ; /* begin */ != /* end */; ++/* begin */)
{
item-declaration = */* begin */;
statement
}

}

 (自 C++20 起)

range-initializer 被求值以初始化要迭代的序列或范围。序列中的每个元素依次被解引用，并用于初始化具有 item-declaration 中给定类型和名称的变量。

item-declaration 可以是以下之一

仅用于说明的表达式 /* begin-expr */ 和 /* end-expr */ 的定义如下

  • 如果 /* range */ 的类型是对数组类型 R 的引用
  • 如果 R 的界限为 N，则 /* begin-expr */ 为 /* range */ 且 /* end-expr */ 为 /* range */ + N。
  • 如果 R 是一个未知界限的数组或一个不完整类型的数组，则程序是非良构的。
  • 如果 /* range */ 的类型是对类类型 C 的引用，并且在 C 的作用域内搜索名称 “begin” 和 “end” 时，每个名称都至少找到一个声明，则 /* begin-expr */ 为 /* range */.begin() 且 /* end-expr */ 为 /* range */.end()。
  • 否则，/* begin-expr */ 为 begin(/* range */) 且 /* end-expr */ 为 end(/* range */)，其中 “begin” 和 “end” 是通过 依赖于参数的查找 找到的 (不执行非 ADL 查找)。

如果需要在 statement 内终止循环，则可以使用 break 语句 作为终止语句。

如果需要在 statement 内终止当前迭代，则可以使用 continue 语句 作为快捷方式。

如果在 init-statement 中引入的名称在 statement 的最外层块中被重新声明，则程序是非良构的

for (int i : {1, 2, 3})
    int i = 1; // error: redeclaration

[编辑] 临时范围初始化器

如果 range-initializer 返回一个临时对象，则其生存期将延长至循环结束，如绑定到转发引用 /* range */ 所示。

范围初始化器 中所有临时对象的生命周期都不会延长，除非它们会在 范围初始化器 结束时被销毁（自 C++23 起）。

// if foo() returns by value
for (auto& x : foo().items()) { /* ... */ } // until C++23 undefined behavior

可以使用 初始化语句 来解决此问题。

for (T thing = foo(); auto& x : thing.items()) { /* ... */ } // OK
 (自 C++20 起)


请注意，即使在 C++23 中，中间函数调用的非引用参数也不会获得生命周期延长（因为在某些 ABI 中，它们是在被调用方而不是调用方中销毁的），但这仅对本身就有问题的函数才会造成问题。

using T = std::list<int>;
const T& f1(const T& t) { return t; }
const T& f2(T t)        { return t; } // always returns a dangling reference
T g();
 
void foo()
{
    for (auto e : f1(g())) {} // OK: lifetime of return value of g() extended
    for (auto e : f2(g())) {} // UB: lifetime of f2's value parameter ends early
}
 (自 C++23 起)

[编辑] 注释

如果 范围初始化器 是一个 花括号括起来的初始化列表，则 /* 范围 */ 会被推导为对 std::initializer_list 的引用。

在泛型代码中，使用推导到转发引用是安全的，而且实际上是更可取的，例如 for (auto&& var : sequence)。

如果范围类型具有名为“begin”和名为“end”的成员，则会使用成员解释。无论成员是类型、数据成员、函数还是枚举器，也无论其可访问性如何，都会执行此操作。因此，即使存在命名空间范围的“begin”/“end”函数，也不能将像 class meow { enum { begin = 1, end = 2 }; /* 类的其余部分 */ }; 这样的类与基于范围的 for 循环一起使用。

虽然在 项声明 中声明的变量通常在 语句 中使用，但这样做不是必需的。

从 C++17 开始，/* begin-expr */ 和 /* end-expr */ 的类型不必相同，实际上 /* end-expr */ 的类型不必是迭代器：它只需要能够与迭代器进行不等式比较即可。这使得可以通过谓词来界定范围（例如“迭代器指向空字符”）。

 (自 C++17 起)

当与具有写时复制语义的（非常量）对象一起使用时，基于范围的 for 循环可能会通过（隐式）调用非常量 begin() 成员函数来触发深度复制。

如果这是不希望的（例如，因为循环实际上没有修改对象），则可以使用 std::as_const 来避免这种情况。

struct cow_string { /* ... */ }; // a copy-on-write string
cow_string str = /* ... */;
 
// for (auto x : str) { /* ... */ } // may cause deep copy
 
for (auto x : std::as_const(str)) { /* ... */ }
 (自 C++17 起)
功能测试宏 值 标准 功能
__cpp_range_based_for 200907L （C++11） 基于范围的 for 循环
201603L （C++17） 具有 不同 begin/end 类型的基于范围的 for 循环
202211L （C++23） 范围初始化器 中所有临时对象的生命周期延长

[编辑] 关键字

for

[编辑] 示例

运行此代码
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
 
    for (const int& i : v) // access by const reference
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (auto i : v) // access by value, the type of i is int
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (auto&& i : v) // access by forwarding reference, the type of i is int&
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    const auto& cv = v;
 
    for (auto&& i : cv) // access by f-d reference, the type of i is const int&
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (int n : {0, 1, 2, 3, 4, 5}) // the initializer may be a
                                     // braced-enclosed initializer list
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
    for (int n : a) // the initializer may be an array
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for ([[maybe_unused]] int n : a)  
        std::cout << 1 << ' '; // the loop variable need not be used
    std::cout << '\n';
 
    for (auto n = v.size(); auto i : v) // the init-statement (C++20)
        std::cout << --n + i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (typedef decltype(v)::value_type elem_t; elem_t i : v)
    // typedef declaration as init-statement (C++20)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (using elem_t = decltype(v)::value_type; elem_t i : v)
    // alias declaration as init-statement (C++23)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出

0 1 2 3 4 5 
0 1 2 3 4 5 
0 1 2 3 4 5 
0 1 2 3 4 5 
0 1 2 3 4 5 
0 1 2 3 4 5 
1 1 1 1 1 1 
5 5 5 5 5 5 
0 1 2 3 4 5 
0 1 2 3 4 5

[编辑] 缺陷报告

以下行为更改缺陷报告已追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 发布时的行为 正确行为
CWG 1442 C++11 未指定非成员
“begin”和“end”的查找是否包括通常的非限定查找		 没有通常的非限定查找
CWG 2220 C++11 初始化语句 中引入的名称可以重新声明 在这种情况下，程序格式错误
CWG 2825 C++11 如果 范围初始化器 是花括号括起来的初始化列表，
则将查找非成员“begin”和“end”		 在这种情况下将查找成员“begin”
和“end”
P0962R1 C++11 如果存在成员
“begin”和“end”中的任何一个，则使用成员解释		 仅当两者都存在时才使用

[编辑] 另请参见

 将函数应用于一系列元素
（函数模板） [编辑]
取自“https://cppreference.cn/mwiki/index.php?title=cpp/language/range-for&oldid=172520”