C++：使用“auto”在二维数组上嵌套 For 循环答案

【问题标题】：C++: Nested For-loops over 2 dimensional array with "auto"C++：使用“auto”在二维数组上嵌套 For 循环
【发布时间】：2020-05-19 11:44:10
【问题描述】：

为了在 C++ 中循环一个名为“a”的 3x3 数组，我使用了以下代码。

int a[3][3] {};
for(auto &b: a) {
  for(auto &c: b) {
    std::cout << c << std::endl;
  }
}

如果我必须替换“自动”，我会直观地尝试

int a[3][3] {};
for(int &(b[3]): a) {
  for(int &c: b) {
    std::cout << c << std::endl;
  }
}

但这不起作用。相反，我发现以下工作。

int a[3][3] {};
for(int (&b)[3]: a) {
  for(int &c: b) {
    std::cout << c << std::endl;
  }
}

所以问题是：为什么后一个例子有效？

我以为我需要一个长度为 3 的数组的引用，但我需要一个包含引用的长度为 3 的数组。

【问题讨论】：

int (&b)[3] 这是对int[3] 的引用。这是一个棘手的语法。所以你确实有一个长度为 3 的数组的引用。
很遗憾，您的“阅读”是错误的，int &(b)[3] 被解析为引用数组，而int (&b)[3] 是对大小为 3 的数组的引用。（请参阅stackoverflow.com/questions/5724171/…）
因为for(int i=0; i<3; i++) for(int j=0; j<3; j++) { std::cout << a[i][j] << std:endl; 太容易阅读和简单了。因此，让我们尝试将快速、可读的代码转换成遗忘，C++1x 提供了所有工具。如果机器代码也变慢，则加分。
我觉得int (&b)[3]: a 还是太可读了。你有什么想法让它更难读吗？
使用 I3 = int[3]; for(I3 &b: a) { // 当我看起来像 1 时，这里看起来更糟。

标签： c++ arrays for-loop auto

【解决方案1】：

如果你有这样的数组

T a[N1][N2][N3];

其中T 是某个类型说明符，N1、N2 和N3 是数组的大小，那么对这个数组的引用将如下所示

T ( &ra )[N1][N2][N3]  = a;

如果您需要声明对数组元素的引用（该元素）的类型为T[N2][N3]，那么您可以编写示例

T ( &e )[N2][N3] = a[0];

回到你的例子，你声明了一个数组

int a[3][3] {};

此数组的元素具有int[3] 类型。因此，要声明对数组元素的引用，您必须编写

for ( int ( %row )[3] : a )

至于这份声明

int &(b[3])

（括号是多余的）然后它声明了一个包含三个元素的数组，类型为int &。但是根据 C++ 标准，您不能声明引用数组。

来自 C++ 标准（8.3.4 数组）

1 在声明 T D 中，其中 D 的形式为

D1 [ constant-expressionopt] attribute-specifier-seqopt

并且声明 T D1 中标识符的类型是 “derived-declarator-type-list T”，然后是 D 的标识符的类型是数组类型；如果 D 的标识符的类型包含 auto 类型说明符，程序格式错误。 T 称为数组元素类型；此类型不应是引用类型，（可能 cvqualified) 类型 void，函数类型或抽象类输入....

【讨论】：

【解决方案2】：

int &(b[3]) 等价于int & b[3]，即一个对int的引用数组，其长度为3。这与数组int a[3][3]中元素的类型不对应。

数组int a[3][3] 中的元素属于int[3] 类型，即长度为3 的int 数组。通过将 b 声明为 int(&b)[3]，您声明了对此类类型的引用。

【讨论】：