如果在 foreach 循环中没有写“&”，为什么会出错？

Question

我只是在为我的程序编写一些代码，但最终我忘了写一个小符号并出错，请帮助理解这里出了什么问题。

我想写的代码-

int arr[3][2] = {with some values};
for(auto &i : arr) {
    for(int j : i)
        cout << j << " " ;
    cout << endl;
}

我不小心写的代码-

int arr[3][2] = {with some values};
for(auto i : arr) {   // just forgot to write (&) and got error 
    for(int j : i)
        cout << j << " " ;
    cout << endl;
}

我知道的事情 - 引用 ("&") 运算符使我们能够更改循环内部的值。
但是第二个循环中的错误是什么，我的意思是它可以一个一个地深度复制数组对象，然后创建单独的对象然后迭代它们，尽管我们将无法更改数组值本身。

我遇到了错误 - 'std::end' declared here 1244 | end(const valarray<_Tp>& __va)

Answer 1

arr 的元素是一个数组 (int[2])。问题是，如果您将i 声明为非引用，它将被推断为int* 类型，数组将衰减为指针并在迭代期间设置为i。指针不能与range-based for loop 一起使用。来自for(int j : i) 的错误消息试图告诉您没有为int* 声明的std::end。

如果您将i 声明为引用，它将引用数组 (int(&)[2])，不会发生数组到指针的转换（数组衰减）。

Answer 2

auto i 表示你想要一个值。

迭代int arr[3][2]得到的值类型是int[3]，一个数组。

由于遗留 C 的原因，无法使用复制构造或赋值来复制原始数组。所以当你这样做时

auto i = arr[0];

不是int i[2] = arr[0]（非法），而是通过一个称为“衰减”的过程获得int* i = arr[0]，该过程也继承自C。

同时，for(auto& i : arr) 不复制，它引用子数组。

简而言之，第一个就是：

int * i = arr[0];

第二个是

int(&i)[2] = arr[0];

然后你尝试迭代i。

在第一种情况下，for( int j : i ) 是无稽之谈，因为指针不知道它拥有多少内存。其次，对数组的引用确实知道它持有的内存。所以你可以在第二个中迭代，而不是第一个。

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一般来说，我发现

for (auto&& i : arr)

成为最干净最通用的迭代方式。有时：

for (auto const& i : arr)

如果您想声明“我不更改数据”。即使在那里，我更喜欢

for (auto&& i : std::as_const(arr))

因为它可以处理一些极端情况，例如 vector<bool> 更好。 （遗憾的是，如果 arr 是产生缓冲区的表达式，则 as_const 不能正常工作；引用生命周期延长失败）