这段代码会在每次迭代时获取元素吗？答案

【问题标题】：Would this code fetch the elements every iteration?这段代码会在每次迭代时获取元素吗？
【发布时间】：2013-05-17 11:32:25
【问题描述】：

通常，我会编写这样的代码。

auto elements = get_elements();
for(auto i : elements)
{
    // ...
}

我想知道使用下面的代码是否会产生任何性能差异。 get_elements() 每次迭代都会被调用还是只调用一次？

for(auto i : get_elements())
{
    // ...
}

此外，传统的 for 循环怎么样？如果我不修改循环遍历的元素，编译器是否会优化该代码以不调用get_elements() 每次迭代？

for(auto i = get_elements().begin(); i != get_elements().end(); ++i)
{
    // ...
}

【问题讨论】：

标签： c++ performance loops call iteration

【解决方案1】：

我想知道改用下面的代码是否会对性能产生任何影响

与往常一样，在性能方面，您应该通过测量来支持您的假设。

除了明确的测量表明您在该特定例程中存在瓶颈之外，没有其他证据可以成为放弃更清晰、更简单的设计而转而采用更复杂、更不直观的设计的理由。根据定义，这将是过早的优化。

因此，选择最能传达您意图的表单。这就是说，我可以回答以下问题：

get_elements() 是每次迭代都被调用还是只调用一次？

不，它只会被调用一次。 C++11 标准的第 6.5.4/1 段规定了这种行为：

对于形式的基于范围的for语句

for ( for-range-declaration : expression ) statement

让range-init 等价于括号括起来的表达式

( expression )

[...] 基于范围的 for 语句是等价的到

{
    auto && __range = range-init; // <== HERE IS YOUR get_elements()!
    for ( auto __begin = begin-expr,
        __end = end-expr;    
        __begin != __end;
        ++__begin ) {
            for-range-declaration = *__begin;
            statement
        }
    }

关于你的第二个问题：

另外，传统的 for 循环怎么样？

这些只是不太清楚循环本身的目的，而且更容易出错。我建议避免手动循环。

例如，只看它的第一行，很明显基于范围的for 循环的目的是遍历集合的所有元素。

对于手动展开的 for 循环来说，同样的情况并不明显，仅通过查看第一行，您不知道 i 变量是否会在循环内递增或被操纵。

this article by Herb Sutter 对此进行了很好的讨论（请参阅问题 2-a 的解决方案）。

【讨论】：