强制 auto 成为循环范围内的引用类型答案

【问题标题】：Forcing auto to be a reference type in a range for loop强制 auto 成为循环范围内的引用类型
【发布时间】：2014-08-06 11:17:54
【问题描述】：

假设我有foo，它是一个已填充的std::vector<double>。

我需要对这个向量的元素进行操作。我有写作的动力

for (auto it : foo){
   /*ToDo - Operate on 'it'*/
}

但这似乎不会写回foo，因为it是一个值类型：向量元素的深层副本已被获取。

我可以给auto 一些指导以使it 成为引用类型吗？那我就可以直接在it上操作了。

我怀疑我遗漏了一些琐碎的语法。

【问题讨论】：

这是一个非常基本的问题。像“我如何在 C++ 中声明一个整数”之类的东西。你应该阅读book on C++ basics 而不是问这个问题，因为我担心如果你不这样做，你会有更多的问题。我会以“缺乏最低限度的理解”来结束这个问题，但我缺乏对此的代表，并且关闭的原因已被删除。
一个非常基本的问题？我过去问我的广义相对论教授的问题可能被他认为是基本的。这个问题对我来说似乎很高级。

【解决方案1】：

最少的auto 参考

循环可以声明如下：

for (auto& it : foo) {
   //    ^ the additional & is needed
   /*ToDo - Operate on 'it'*/
}

这将允许it 成为foo 中每个元素的引用。

关于这些循环的“规范形式”存在一些争议，但在这种情况下，auto& 应该可以解决问题。

一般auto参考

在更一般的意义上（在容器的细节之外），以下循环有效（并且可能更可取）。

for (auto&& it : container) {
   //    ^ && used here
}

auto&& 允许绑定到左值和右值。当用于通用或一般情况（例如模板情况）时，此表单可能会达到所需的平衡（即引用、副本、prvalue/xvalue 返回（例如代理对象）等）。

喜欢一般的auto&&，但如果您必须具体说明表格，请使用更具体的变体（例如auto、auto const& 等）。

为什么auto&& 更好？

正如此处的其他答案和 cmets 所述。为什么auto&& 更好？简单地说，它会做你认为在大多数情况下应该做的事情，请参阅 this proposal 和 its update。

与往常一样，Scott Meyers 的blog 也值得一读。

【讨论】：

太完美了。因此，在许多方面，它的工作方式与模板专业化类似。
auto&& 更可取。
因为它精确地反映了迭代器的 const/rvalue/whatever 语义。
@YogiBear：例如在std::vector<bool> 中管理代理
对于那些想知道为什么auto&& 更可取的人，我强烈建议阅读 Scott Meyers 关于通用参考的文章：isocpp.org/blog/2012/11/… 基本上，auto&& 将在必要时变为 auto&，但也允许auto&&的r值优化

【解决方案2】：

我会使用auto&&：

for (auto&& it : foo) {
    // bla
}

N3994“基于范围的 For-Loops: The Next Generation (Revision 1)”中详细说明了原因，它可以更好地与 代理对象一起使用（例如来自std::vector<bool> 的那些）。

事实上，C++1z 的提议（Clang 3.5 SVN 在-std=c++1z 模式下已经支持）提议的语法是：

// c++1z only
for (it : foo) { 
    // bla
}

作为for (auto&& it : foo)的简写。

更新：N3994 提案是not voted into C++17 工作论文。

【讨论】：

正如我尝试的那样，no-type 语法不再适用于 clang（在 3.6 及更高版本上测试）。 live demo
@alexolut 是的，这个信息现在已经过时了，因为 N3994 是 not voted into C++17。早期版本的 clang、gcc 和 msvc 中的实现已被删除。

【解决方案3】：

你可以使用：

for (auto&& it : foo){

}

auto && 比auto & 更喜欢管理代理迭代器，就像std::vector<bool> 一样。

【讨论】：

【解决方案4】：

在许多方面，这种混淆源于多年来发展起来的将* 或& 绑定到类型而不是变量的约定。

例如int* a真的是int *a；即a 是指向int 类型值的指针。

这同样适用于引用：对于int& a，a 是对int 类型值的引用。

所以你真正想做的是写for (auto &it : foo) 所以it 是对auto 推断的类型的引用。然后你可以使用it 来操作底层的向量元素。这通常会写成

for (auto& it : foo)

接下来，您可能希望使用 r 值引用：for (auto&& it : foo)，这可能是最好的通用形式。

【讨论】：