C++11支持range-based for迴圈。這是一個很方便的特性，能省挺多代碼。以下代碼就能很方便的遍歷vector中的元素，並列印出來： 1 2 3 4 5 6 7 8 std::vector<int> int_vec; int_vec.push_back(1); int_vec.push_ ...
C++11支持range-based for迴圈。這是一個很方便的特性，能省挺多代碼。以下代碼就能很方便的遍歷vector中的元素，並列印出來：
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std::vector<int> int_vec;
int_vec.push_back(1);
int_vec.push_back(2);
//如果要修改int_vec中的元素，將變數x聲明為 int& 即可
for (int x: int_vec)
{
std::cout << x << endl;
}
|
可以遍歷的對象包括：
- 數組。（不包括指針）
- 定義了begin()和end()方法，且返回該方法返回迭代器的類對象。（STL 中所有容器都可以）
（對於動態生成的數組的遍歷，用下麵介紹的Range類也能省不少代碼）
參考http://en.cppreference.com/w/cpp/language/range-for 可知，
語句 for ( range_declaration : range_expression) loop_statement
與以下語句作用等價：
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{
auto && __range = range_expression ;
for (auto __begin = begin_expr,
__end = end_expr;
__begin != __end; ++__begin) {
range_declaration = *__begin;
loop_statement
}
}
|
對於可遍歷的類對象，__begin和__end分別由類的begin()和end()方法產生。且由於__range變數是右值引用，如果range_expression的結果是右值，其將會在迴圈結束後析構。
這樣，C++11終於支持了這種現代編程語言都支持的遍歷方式了。但是，無論是語法還是標準庫都不支持對具體數字的遍歷，比如python中的 for i in xrange(1,5)語句中，x將連續取[1,4]中的值。（Boost庫有irange類可以滿足這個需求，但是下麵會討論下我的實現）
最直接的方法，就是寫一個函數，返回一個vector<int>對象，其元素為從begin到end的值。但這樣每次迴圈時都得構造一個這樣的對象，略慢。
從標準來看，如果一個類要支持這樣遍歷，至少得有begin()和end()方法。在for迴圈的初始化部分，調用了這兩個方法之後，就沒這個類啥事了——都是迭代器的事。所以很自然，從迭代器上下手。這個迭代器必須支持三種操作：!=,首碼++,解引用。有沒發現，如果這個“迭代器”是個int數值的話，上面迴圈中的__begin!=__end;++__begin語句就是一個非常自然的實現。現在的目標很簡單了：這個“迭代器”不遍歷容器中的每個元素，而就是一個簡單的int數值的封裝。對其解引用將返回這個數，而比較和自加操作均對這個數進行操作。
有想法之後，實現起來就很容易了。首先定義一個仿迭代器 FakeIter ，其對一個數值進行封裝，並重載必須的操作符。
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class FakeIter
{
typedef long _VType; //數值的類型為long。當然了，也可以寫個模板出來
public:
explicit FakeIter(_VType val)
:value_(val){}
bool operator != (const FakeIter& other) const
{
return (this->GetValue()) != (other.GetValue());
}
_VType operator* () const
{
return GetValue();
}
const FakeIter& operator++ ()
{
++value_;
return *this;
}
private:
_VType GetValue() const
{
return value_;
}
_VType value_;
};
|
至於“容器”類的實現，就更簡單了：實現begin()和end()方法，並返回上面的FakeIter就好了。類中的方法加了一些cout語句，可以更清楚的瞭解迴圈執行時具體方法的調用過程，實際用時可以刪掉。
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class Range
{
typedef long _VType; //同樣，也可以弄個模板出來，但是就不方便用了
public:
Range (_VType begin_v, _VType end_v)
:begin_value_(begin_v), end_value_(end_v)
{
cout<<"Range::Range()"<<endl;
}
~Range()
{
cout<<"Range::~Range()"<<endl;
}
FakeIter begin () const
{
cout<<"Range::begin()"<<endl;
return FakeIter(begin_value_);
}
FakeIter end () const
{
cout<<"Range::end()"<<endl;
return FakeIter(end_value_ );
}
private:
_VType begin_value_;
_VType end_value_;
};
|
好了，試試看這貨有沒用：
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for (auto x: Range(1,5))
{
std::cout<<x<<endl;
}
std::cout<<"Loop end"<<endl;
|
在vs2012及clang下輸出如下：
Range::Range()
Range::begin()
Range::end()
1
2
3
4
Range::~Range()
Loop end
嗯，如果把那些影響視線的輸出語句的註釋掉的話貌似能用了。現在要遍歷一個new生成的數組的話，只需用這東西Range個下標，世界就清靜了。
但是，步長呢！好吧，貌似我暫時還沒這方面的需求。不過實現起來也很簡單：修改FakeIter類就可以了，可以增加一個表示步長的成員，然後再修改自加操作。更進一步，也可以加一個生成器方法，就能變成一個更通用的生成器了。配合C++11 lambda操作符，用起來也挺方便。
