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C++ —— 基于范围的 for 循环

news 来源：原创 2025/5/25 14:55:27

C++ —— 基于范围的 for 循环

  • 语法
  • push_back() 与 emplace_back() 的区别
    • **emplace_back()** 示例代码如下：
    • **push_back()** 示例代码如下：
  • 容器中的元素是结构体和类

语法

C++11中引入了基于范围的for循环，语法如下：

for (迭代的变量 : 迭代的范围) {循环体
}

基于范围的for循环写起来更加简单，也减少了犯错的机会。示例代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main() {vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};// int v[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};// 若v是数组，则只能使用第二种方式遍历for (auto i = v.begin(); i != v.end(); i++) {cout << *i << " ";}cout << endl;cout << "Using range-based for loop:" << endl;// for (int val : {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}) { // 效果是一样的for (auto val : v) { // 基于范围的for循环// 相当于把容器v中的元素依次取出，赋值给变量val// 声明迭代的变量，一般会用auto关键字，更省事。cout << val << " ";}cout << endl;return 0;
}

运行结果如下：

1 2 3 4 5 6 7 8
Using range-based for loop:
1 2 3 4 5 6 7 8

push_back() 与 emplace_back() 的区别

push_back()通常是将一个已有的对象（通过拷贝或移动）添加到vector的末尾。而emplace_back()是直接在容器末尾使用构造函数创建一个对象，避免了拷贝或移动操作，通常比push_back()更高效，适合在vector末尾插入复杂类型的元素。emplace_back()可以接受任意数量的参数，这些参数将被传递给元素类型的构造函数。

emplace_back() 示例代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;class A {
public:string m_name;A() {cout << "Defult constructor" << endl;}A(const string& name): m_name(name) {cout << "Constructor with name, name =  " << m_name << endl;}A(const A& a): m_name(a.m_name) {cout << "Copy constructor, name = " << m_name << endl;}A& operator = (const A& a) {m_name = a.m_name; cout << "Assignment operator, name = " << m_name << endl;} // 赋值函数~A() {cout << "Destructor, name = " << m_name << endl;}
};int main() {vector<A> v;cout << "--1-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*1* Tom");cout << "--2-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;return 0;
}

运行结果如下（由于文章格式的原因，有些打印在文章中显示不出来比如*1*）：

–1-- v.capacity() = 0
Constructor with name, name = 1 Tom
–2-- v.capacity() = 1
Destructor, name = 1 Tom

push_back() 示例代码如下：

int main() {vector<A> v;cout << "--1-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;A a("*1* Tom");v.push_back(a);cout << "--2-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;return 0;
}

运行效果如下：

–1-- v.capacity() = 0
Constructor with name, name = 1 Tom
Copy constructor, name = 1 Tom
–2-- v.capacity() = 1
Destructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 1 Tom

容器中的元素是结构体和类

[注意]如果容器中的元素是结构体和类，迭代器变量应该声明为引用，加const约束表示只读。
先看一下示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;class A {
public:string m_name;A() {cout << "Defult constructor" << endl;}A(const string& name): m_name(name) {cout << "Constructor with name, name =  " << m_name << endl;}A(const A& a): m_name(a.m_name) {cout << "Copy constructor, name = " << m_name << endl;}A& operator = (const A& a) {m_name = a.m_name; cout << "Assignment operator, name = " << m_name << endl;} // 赋值函数~A() {cout << "Destructor, name = " << m_name << endl;}
};int main() {vector<A> v;cout << "--1-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*1* Tom");cout << "--2-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*2* Jerry");cout << "--3-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*3* Bob");cout << "--4-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;return 0;
}

运行结果如下：

–1-- v.capacity() = 0
Constructor with name, name = 1 Tom
–2-- v.capacity() = 1
Constructor with name, name = 2 Jerry
Copy constructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 1 Tom
–3-- v.capacity() = 2
Constructor with name, name = 3 Bob
Copy constructor, name = 1 Tom
Copy constructor, name = 2 Jerry
Destructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 2 Jerry
–4-- v.capacity() = 4
Destructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 2 Jerry
Destructor, name = 3 Bob

运行过程：

  1. 先分配新的内存空间 ，没有日志；
  2. 构造新元素，会打印构造函数的日志；
  3. 把已有的数据从原来的内存空间拷贝到新分配的内存空间 ，调用了拷贝构造函数；
  4. 原来的内存空间释放掉，调用析构函数；
  5. 最后，容器销毁的时候，释放了全部的元素。

为什么--4-- v.capacity() = 4而不是--4-- v.capacity() = 3：

  • 向量增长策略：std::vector通常会在容量不足时将其容量翻倍。这就是为什么容量从2增加到4，尽管你只添加了3个元素。
  • 内存分配：std::vector的设计目标是尽量减少内存重新分配，因此它会分配比当前元素数量更多的内存。

每迭代一个元素，都要把元素从原容器拷贝到新容器，用完了还会销毁。也就是说，循环多少次，就会调用多少次拷贝构造函数和析构函数，效率很低。

int main() {vector<A> v;cout << "--1-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*1* Tom");cout << "--2-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*2* Jerry");cout << "--3-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*3* Bob");cout << "--4-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;for (auto val : v) {cout << val.m_name << endl;}cout << endl;return 0;
}

运行效果如下：

上面与之前相同
–4-- v.capacity() = 4
Copy constructor, name = 1 Tom
1 Tom
Destructor, name = 1 Tom
Copy constructor, name = 2 Jerry
2 Jerry
Destructor, name = 2 Jerry
Copy constructor, name = 3 Bob
3 Bob
Destructor, name = 3 Bob
// 有一行换行
Destructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 2 Jerry
Destructor, name = 3 Bob

可以看到，循环了多少次，就要调用多少次拷贝和析构函数。解决的办法是给迭代的变量加引用&。示例代码如下：

int main() {vector<A> v;cout << "--1-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*1* Tom");cout << "--2-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*2* Jerry");cout << "--3-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;v.emplace_back("*3* Bob");cout << "--4-- v.capacity() = " << v.capacity() << endl;for (auto &val : v) {// 如果不改变容器中元素的值 for(const auto &val : v) {cout << val.m_name << endl;}cout << endl;return 0;
}

运行效果如下：

–1-- v.capacity() = 0
Constructor with name, name = 1 Tom
–2-- v.capacity() = 1
Constructor with name, name = 2 Jerry
Copy constructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 1 Tom
–3-- v.capacity() = 2
Constructor with name, name = 3 Bob
Copy constructor, name = 1 Tom
Copy constructor, name = 2 Jerry
Destructor, name = 1 Tom
Destructor, name = 2 Jerry
–4-- v.capacity() = 4
1 Tom
2 Jerry
3 Bob

感谢浏览，一起学习！

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编程日记 2025/5/23 17:13:42

AIP-127 HTTP和gRPC转码

编号127原文链接AIP-127: HTTP and gRPC Transcoding状态批准创建日期2019-08-22更新日期2019-08-22 遵守面向资源设计的API使用RPC进行定义&#xff0c;但面向资源设计框架允许这些API表现为整体上符合REST/JSON约定的接口。这一点很重要&#xff0c;可以帮助开发者利用现有知…...

编程日记 2025/5/24 15:31:34

代码随想录算法训练营day32

代码随想录算法训练营 —day32 文章目录 代码随想录算法训练营前言一、动态规划理论基础二、509. 斐波那契数动态规划动态规划优化空间版递归法 三、70. 爬楼梯动态规划动态规划空间优化 746. 使用最小花费爬楼梯动态规划空间优化 总结 前言 今天是算法营的第32天&#xff0c…...

编程日记 2025/5/24 6:32:17

设计模式的艺术-开闭原则

原则使用频率图&#xff08;仅供参考&#xff09; 1.如何理解开闭原则 简单来说&#xff0c;开闭原则指的是 “对扩展开放&#xff0c;对修改关闭”。 当软件系统需要增加新的功能时&#xff0c;应该通过扩展现有代码的方式来实现&#xff0c;而不是去修改已有的代码。 例如我…...

编程日记 2025/5/25 17:44:10

【易康eCognition实验教程】003：点云数据加载浏览与操作详解

文章目录 一、加载并创建点云数据二、三维浏览1. 点云模式2. 点云视图设置 三、使用点云 一、加载并创建点云数据 本实验点云数据位于专栏配套实验数据包中的data003.rar中的terrian.las&#xff0c;解压后进行以下实验操作。 打开ecognition软件&#xff0c;点击【File】→【…...

编程日记 2025/5/22 10:34:31

海外雅思备考经验

1.18号斯图雅思考试 第一次考雅思&#xff0c;第一次在国外考雅思&#xff01; 最近在德国斯图加特联培&#xff0c;报考了1月18号的雅思机考&#xff0c;下面分享一些考试经验. ✌️考试地点 EZ Plus WEST Hasenbergstr. 31/1,, in the backyard of Hasenbergstrae 31, Stuttg…...

编程日记 2025/5/22 22:58:07

Oracle之Merge into函数使用

Merge into函数为Oracle 9i添加的语法&#xff0c;用来合并update和insert语句。所以也经常用于update语句的查询优化&#xff1a; 一、语法格式&#xff1a; merge into A using B on (A.a B.a) --注意on后面带括号&#xff0c;且不能更新join的字段 when matched then upd…...

编程日记 2025/5/23 0:11:14