范圍 for 循環是 C++11 引入的語法特性，用于簡化遍歷容器或數組元素的過程。它比傳統 for 循環更簡潔安全，特別適合初學者。以下是詳細講解：
基本語法
for (元素類型 變量名 : 容器/數組) {// 循環體（使用變量名訪問當前元素）
}
或使用 auto 自動推斷類型：
for (auto 變量名 : 容器/數組) {// 循環體
}
與普通 for 循環對比
傳統遍歷向量的方式：
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
{// 使用 *it 訪問元素
}
范圍 for 循環更簡潔，可讀性更強，且不易出錯（如避免了迭代器越界等問題）。
關鍵特點
- 自動遍歷：無需手動控制索引或迭代器
- 邊界安全：自動處理開始和結束位置，避免越界
- 簡潔性：代碼更易讀，減少錯誤
底層原理
范圍 for 循環會遍歷給定容器（或數組）中的每一個元素。在每次迭代中，它會將當前元素復制到循環變量中（注意：這里是復制）。如果你希望避免復制，特別是當容器元素較大時，可以使用引用（如 auto& 或 const auto&）。
編譯器將范圍 for 轉換為迭代器操作：
// 原始代碼
for (auto x : container) { ... }// 等效的傳統代碼
for (auto it = begin(container); it != end(container); ++it) {auto x = *it; // 注意：這里是值拷貝！...
}
使用示例
示例 1：遍歷數組
int numbers[] = {10, 20, 30, 40};// 傳統 for 循環
for (int i = 0; i < 4; ++i) {cout << numbers[i] << " ";
}// 范圍 for 循環（更簡潔！）
for (int num : numbers) {cout << num << " ";
}
// 輸出：10 20 30 40
示例 2：遍歷 vector
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;int main() {vector<string> fruits = {"Apple", "Banana", "Cherry"};// 使用 auto 自動推斷類型for (auto fruit : fruits) {cout << fruit << " ";}// 輸出：Apple Banana Cherry
}
修改元素（使用引用）
若需修改容器中的元素，需使用引用 &：
vector<int> scores = {80, 90, 70};// 給每個成績加10分
for (auto& score : scores) { // 注意 & 符號score += 10;
}// 驗證結果
for (auto s : scores) {cout << s << " "; // 輸出：90 100 80
}
只讀場景（使用 const 引用）
當不需要修改元素時，使用 const auto& 避免復制開銷：
vector<string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};// 高效只讀訪問（尤其對大型對象）
for (const auto& name : names) {cout << name.length() << " "; // 輸出：5 3 7
}
支持的數據類型
范圍 for 循環可用于：
- 原生數組（如
int arr[5]） - STL 容器（
vector,list,map,set等） - 自定義類型（需實現
begin()和end()成員函數） - 初始化列表（如
{1,2,3}）
注意事項
-
容器必須支持迭代器：范圍 for 循環內部使用迭代器，因此容器必須具有
begin()和end()成員函數，或者是數組。 -
不能修改容器結構：在范圍 for 循環中，不能添加或刪除容器中的元素，否則可能導致迭代器失效，引發未定義行為。
-
元素訪問方式：
-
使用
auto：創建元素的副本（適用于基本類型或需要修改但不影響原容器的情況）。 -
使用
auto&：引用元素，可以修改元素（修改會影響原容器）。 -
使用
const auto&：常量引用，只讀且避免復制（適用于大對象或只讀遍歷）。
經典應用場景
- 遍歷數組/容器處理數據
- 配合 STL 算法快速操作
- 處理字符串字符：
string msg = "Hello"; for (char c : msg) {cout << c << "-"; // 輸出：H-e-l-l-o- }
建議：在 C++11 及以上版本中，優先使用范圍 for 替代傳統 for 循環，代碼更簡潔安全。掌握后你會愛上它！
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