何时使用std::begin和std::end而不是特定于容器的版本？

Question

有没有一些通用的偏好或规则，可以解释在什么情况下应该使用容器特定版本的begin和end，而不是自由函数std::begin和std::end？

我理解的是，如果该函数是一个模板，其中容器类型是一个模板参数，那么应该使用std::begin和std::end，例如：

template<class T> void do_stuff( const T& t )
{
    std::for_each( std::begin(t), std::end(t), /* some stuff */ );
}

在其他情况下，例如已知容器类型的标准/成员函数等情况下，使用std::begin(cont)和std::end(cont)是否仍然是更好的实践，还是应该优先使用容器的成员函数cont.begin()和cont.end()？

我是否正确地假设通过调用cont.end()而不是std::end(cont)没有性能上的好处？

- mark

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个人而言，我打算总是使用begin(x)而不是x.begin()。这更具适应性（我可以重载begin()来执行正确的操作 - 就像它被用于数组一样）。虽然关键字“auto”解决了不必要地重复写出类型名称的一部分问题，但begin()和end()则完美地解决了这个问题，使得所有内容都可以由编译器从参数本身推导出来。非常简洁。 - Mordachai

最常见的用法可能是：使用using std::begin; begin(c);来让ADL发挥作用。 - UncleBens

@user7116 我将另一个问题标记为此问题的重复 - 这个问题似乎描述得更好，并且似乎有更详细的答案。或者它们可以合并吗？ - BartoszKP

Answer 1

相较于容器的成员函数，自由函数版本更加通用。我可能会在泛型代码中使用它，因为容器的类型事先不知道（可能是数组）。在其余的代码中（即当容器被固定和已知时），由于惯性，我可能会使用 c.begin()。我期望新的C++教科书推荐使用自由函数版本（因为它从不更差，有时更好），但这需要赶上常见用法。

- David Rodríguez - dribeas

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因为惯性所以会发生，+1 是因为提到了这一点。 - xtofl

你不应该没有充分的理由而避免使用 ADL。此外，基于范围的 for 循环是通过在 ADL 中查找 begin 和 end 来定义的。 - Joe

@DavidRodríguez-dribeas 不，这个三步过程适用于常规名称查找，不适用于范围基于循环的查找，该查找明确跳过未限定的查找（即使在 DR 发布之前的标准中也直接说明了使用 ADL，请参见 DR1442）。由于在此情况下名称没有被定义限定，因此只剩下 ADL。 - Joe

@DavidRodríguez-dribeas 除了数组的特殊情况并不完全是一个"步骤"之外，我在在线上看到的标准（草案）（n3242）只有两个要点，其中第一个是数组的特殊情况。 - Joe

@Joe：你可以在谷歌上搜索，我相信甚至在SO上也有相关问题（https://dev59.com/OnPYa4cB1Zd3GeqPkZK_）。n3337是C++11之后的第一份草案，只进行了标准的编辑更改。维基百科：http://en.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B11 - David Rodríguez - dribeas

Answer 2

如果您查看例如std::begin的定义：

template< class C > 
auto begin( C& c ) -> decltype(c.begin());

你会发现，它只是引用了begin()。我想一个好的编译器会把这个差异降至最小，所以最终还是看个人喜好。就我个人而言，我会使用cont.begin()和cont.end()，这样我就不必向任何人解释了 :)

如Mooing Duck指出的那样，std::begin也适用于数组：

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

......所以你需要考虑这一点。如果您没有使用数组，我会选择我的建议。但是，如果您不确定传递的是一个STL容器还是一个<T>数组，则应选择std::begin()。

- Moo-Juice

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我认为，为C结构体专门定制std::begin也可能很方便。不过你的修改已经处理了这个问题，所以加一分。 - Mooing Duck

它适用于数组，这就是我总是会使用模板中的std::begin的原因。 - mark

[翻译] std::begin() 不仅适用于数组，而且使用它可以让调用者进行特化，例如对于没有常规 begin/end 函数的类型，或者不能添加这些函数的类型。我认为比这更好的方法是 using std::begin; auto beg = begin(c);。在需要特化 std::begin() 的情况下（例如部分特化），这将支持参数相关查找 begin()。 - boycy

我已经点踩了，因为我认为这不是正确的答案。这不是关于个人喜好的问题；std::begin对调用者提供了更多灵活性，不仅适用于数组。 - Jon

我认为您不必拼写using std :: begin，因为参数相关的查找将自动执行，是吗？对我来说是这样。 - iwat0qs

Answer 3

除非某些优化被关闭以便进行调试，否则使用cont.begin()（或获取指向第一个元素的指针等）将没有性能好处，除非有人提供了一个非常奇怪的实现！几乎所有的实现（包括STL）都是薄如纸片，在编译器中消失。

好处在于上面的“或其他”：相同的代码可用于不同的集合类型，无论是来自STL、数组还是第三方提供的一些奇怪的集合，只要他们想为它提供begin的特殊化。即使您从未使用过它，begin()是众所周知的，应该会有熟悉度的好处。

- Jon Hanna