Question

我正在查看http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/arrays/中的以下示例，但我无法弄清楚第二个for循环是如何工作的。 for循环如何知道数组何时结束。如果它能弄明白为什么第一个循环不使用类似的方法？我的印象是无法确定阵列的长度。我不确定如何调和这些观念。谢谢！

编辑：感谢所有出色的答案！

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int myarray[3] = {10,20,30};

  for (int i=0; i<3; ++i)
    ++myarray[i];

  for (int elem : myarray)
    cout << elem << '\n';
}

Answer 1

这有效的原因是for循环有效¹使用std::begin和std::end。反过来，这些工作，因为它们专门为内置数组提供重载，如下所示：

template <class T, size_t N>
T *begin(T (&array)[N]) {
    return array;
}

template <class T, size_t N>
T *end(T (&array)[N]) {
    return array+N;
}

尽管在原始（1998）C ++标准发布之前（显然）尚未实现，但该技术并不需要除C ++ 98中提供的任何语言功能之外的任何语言功能。 C ++ 11编写了该技术并将其付诸实施。

因为在这种情况下，参数被指定为对数组的引用，所以只有当参数确实是一个数组时，类型推导才会成功。对于std::begin，还有一些版本支持其他参数类型，并使用（例如）集合的begin()和end()成员（如果该类型匹配）。

<子> 1.＆＃34;有效地＆＃34;在这种情况下意味着在某些情况下，基于范围的for循环使用begin和end，而其他情况则不是。{1}}和begin。如果您进入技术领域，它们不会用于数组，但会直接进行类似的计算。同样，对于具有end和begin(range)成员的容器类型，可以直接使用这些成员。如果这两个都不属实，则使用end(range)和std::begin，可以使用std::end / begin(x)或end(x) / {{1} }由参数依赖查找找到的对。

Answer 2

由于数组定义，编译器知道数组的元素数。因此它使用表达式myarray和myarray + 3来遍历数组。

事实上，循环看起来如下

for ( auto first = myarray, last = myarray + 3; first != last; ++first )
{
   auto elem = *first;
   cout << elem << '\n';
}

考虑到基于范围的for语句既不使用std :: begin（）也不使用数组的std :: end（），就像其他人在这里写的那样。：）

根据C ++标准

- 如果 _RangeT是数组类型，则begin-expr和end-expr为分别为 __ range 和 __ range + __bound ，其中__bound是数组绑定的。如果_RangeT是一个未知大小的数组或一个数组不完整的类型，程序是不正确的;

Answer 3

编译器知道数组的实际类型，并使用基于标准迭代器的循环array（相当于array + 0）和array + length（相当于*(&array + 1)）作为范围的各自结束。

对于非数组，它首先在给定范围内查找begin和end，然后最终使用ADL查找自由函数。

std::begin和std::end将平均使用ADL查找免费函数，因此，如果您在代码中使用using std::begin;和using std::end;，则不合格的名称 - 查找将模仿ranged-for-loop的规则。

来自C ++ 1y的正确部分：

6.5.4基于范围的语句[stmt.ranged]

1对于表单
的基于范围的for语句
for ( for-range-declaration : expression ) statement
让range-init等同于括号₉₀ expression所包围的( expression )以及基于范围的for语句
for ( for-range-declaration : braced-init-list ) statement
让range-init等同于braced-init-list。在每种情况下，基于范围的for语句等同于
{
    auto && __range = range-init;
    for ( auto __begin = begin-expr, __end = end-expr;
              __begin != __end; ++__begin ) {
        for-range-declaration = *__begin;
        statement
    }
}
其中__range，__begin和__end是仅为展示定义的变量，_RangeT是表达式的类型，begin-expr和{ {1}}确定如下：


如果end-expr是数组类型，则_RangeT和begin-expr分别为end-expr和__range，其中__range + __bound是数组绑定。如果__bound是未知大小的数组或不完整类型的数组，则该程序格式不正确;

如果_RangeT是类类型，则在类_RangeT的范围内查找unqualified-ids begin和end，就像通过类成员访问查找一样（ 3.4.5），如果其中任何一个（或两个）发现至少一个声明，_RangeT和beginexpr分别为end-expr和__range.begin();

否则，__range.end()和begin-expr分别为end-expr和begin(__range)，其中end(__range)和begin在关联的命名空间中查找（3.4.2）。 [注意：不执行普通的非限定查找（3.4.1）。 - 尾注]


2在 for-range-declaration 的 decl-specifier-seq 中，每个 decl-specifier 应为 >类型说明符或 constexpr 。

Answer 4

你有一种误解，认为远程需要提前知道迭代次数（＆＃34;长度＆＃34;）。它没有。

确实需要终止条件，其格式为it != __end __end = x.end()或__end = end(x)。

当然，数组不能改变它们的大小，所以在这种情况下检测结束并知道长度是等效的（长度可以从开始，结束和指针减法得到）。

正如Oli在评论中提到的，数组的类型确实包含长度信息，而std::end使用数组引用作为参数，以避免衰减丢失此信息的指针。

定义基本上是：

namespace std
{
    template<typename T, size_t N> 
    T* end(T (&array)[N])
    {
        return array + N;
        // or if you want to be cute
        // return 1[&array];
    }
}

当数组引用中的边界是非类型模板参数时，它是可推导的。在编写接受数组的函数时，请使用此功能。

（编译器实际上对数组的内置结构进行了array + N计算，但它并没有使用std::end()。但是无论如何内联后都没有区别，看看你如何能够发挥编译器的相同技巧，这很有用。）

如何为每个＆＃34; C ++中的循环知道数组的长度

4 个答案:

6.5.4基于范围的语句[stmt.ranged]