“for (x : y)”是什么？

Question

我正在网上寻找关于线程的内容，偶然发现了一篇关于线程的博客/教程，但是有一句话让我感到困惑：

for (auto& thread : threads)  

我不太确定那个是做什么的
这是我所提到的博客链接 LINK
感谢任何回答我的问题的人
附注：你能否也给我一个参考资料，让我可以了解它的作用以及其他相关的事情？当我搜索时似乎眼盲了

- TheKingOfAtlantis

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这是一个特殊结构的一部分 - 标题编辑应该明确说明哪个。 - user2864740

它不是一个运算符。请参考a reference。顺便说一句，看起来for (thread : threads)在C++17中将成为可能。 - chris

这是一个基于范围的for循环。例如，请参见现有的https://dev59.com/y2w05IYBdhLWcg3w41y5 - Keith

你是在指 基于范围的 for 循环 吗？ - Khouri Giordano

互联网和博客并不是好的C++教程。 - Kerrek SB

@KhouriGiordano 根据其他人的说法似乎是这样 个人从未见过，所以我的第一个猜测是它是某种运算符。 - TheKingOfAtlantis

Answer 1

C++11引入了一种新的迭代语句，称为所谓的基于范围的for循环。它不同于普通的for循环，它只给出了访问范围成员的权限，而不需要显式地命名范围本身或使用代理迭代器对象。具体来说，在迭代过程中不应该改变范围，因此这个新循环记录了"查看每个范围元素"的意图，而不对范围本身进行复杂操作。

语法是这样的：for (decl x : r) { /* body */ }，其中decl表示某个声明，r是任意表达式。这在功能上与传统的循环大致等效：

{
    auto && __r = r;

    using std::begin;
    using std::end;

    for (auto __it = begin(__r), __e = end(__r); __it != __e; ++__it)
    {
        decl x = *it;
        /* body */
    }
}

作为一种特殊情况，数组和花括号列表也被本地支持。

- Kerrek SB

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主要的区别在于：(1)它实际上并没有使用std::begin和std::end，因此不需要包含<iterator>；(2)它不执行非成员begin和end的普通未限定名称查找，只执行ADL。 - T.C.

“在迭代过程中，您不应该改变范围”的意思是什么？这是您个人的规则吗？您几乎让它听起来好像这样做是未定义行为。” - Benjamin Lindley

@BenjaminLindley：循环的“等效形式”使得如果你使迭代器无效，那么你很可能会遇到麻烦。你或许可以设计一些不会导致未定义行为的范围变异，但这将是极其令人惊讶的，而且永远不是你想要的结果。如果你想在遍历时改变范围，请使用普通的for循环。 - Kerrek SB

我觉得我误解了你的意思。我以为你是在说，不应该改变（即调用非const函数）范围内的单个元素。 - Benjamin Lindley

@BenjaminLindley：没错。当然，您可以随意处理元素。但是，在循环内部时，您永远无法看到元素来自哪里，这是它在可读性方面的关键优势之一。 - Kerrek SB

C++17 中还有一点细微的差别：begin 和 end 被用于分开的声明语句，而且不再需要拥有相同的类型。 - aschepler

Answer 2

这是一个基于C++11的范围循环，需要使用范围表达式，可以是以下之一：

• 数组或
• 用大括号包含的列表
• 具有以下任一属性的类
  • 成员函数 begin() 和 end() 或
  • 可通过ADL获得的自由函数 begin() 和 end()

这个

for ( for_range_declaration : expression ) statement;

扩展为

range_init = (expression)
{
  auto && __range = range_init;
  for ( auto __begin = begin_expr,
  __end = end_expr;
  __begin != __end;
  ++__begin ) {
    for_range_declaration = *__begin;
    statement;
  }
}

其中begin_expr和end_expr是通过数组检查或begin()/end()对获取的。(这里的statement可以是带花括号的复合语句。)

- Pixelchemist