【Qt】C++中的循環遍歷

介紹

     本文主要討論C++中常見的幾種循環遍歷操作的語法：基於迭代器、基於Qt庫中的foreach關鍵字、基於C++11新增的for循環語句。

基於迭代器的遍歷

在C++容器中經常需要進行遍歷操作，在C++11之前一般使用下面這種方式——基於迭代器的遍歷：

    QList<QString> list {"a", "b", "c", "d"};
    QList<QString>::const_iterator citer = list.cbegin();
    for (; citer != list.cend(); ++citer)
        qDebug() << (*citer);

獲取容器的開始迭代器，然後輸入當前迭代器指向的值，將迭代器指向下一個位置，依次下去直到迭代器到達容器尾端迭代器終止遍歷操作。這種方式提供了可變迭代器和常量迭代器，前者可以在移動遍歷過程中修改容器內容，後者則是隻讀式的遍歷。迭代器作爲一種接口，可以很方便的提供給C++中其他標準庫調用，如排序、插入、刪除、輸入輸出等。

但作爲一般的遍歷操作，其存在一些不足，首先就是代碼冗長，其次就是：我只是想遍歷容器每個元素，至於容器內元素的位置我並不關心，可是上面操作你必須小心的爲迭代器賦值和移動，一旦失誤導致迭代器超出容器的迭代器範圍會導致未知錯誤。

foreach關鍵字

在 Qt 核心庫中提供了一個 foreach 關鍵字，其實就是一個宏，通過預處理器實現，讓我們可以很方便的進行一般的遍歷操作：

    QList<QString> list {"a", "b", "c", "d"};
    foreach (QString s, list)
        qDebug() << s;

這比 Qt 庫中提供的類java的迭代器代碼還要少一些：

    QListIterator<QString> iter(list);
    while(iter.hasNext())
        qDebug() << iter.next();

在Qt程序中使用 foreach 確實非常的方便簡潔，但使用時也需要注意一點：foreach 遍歷的是原始容器的副本（通過隱式共享實現，所以非常快）所以通過非const的引用修改容器對原始容器不會產生效果，不過你也無法使用非const的常量引用來修改，因爲foreach內部將容器標識爲了 const（有興趣可以看下面的代碼）。

#define Q_FOREACH(variable, container)                                \
    for (QForeachContainer<__typeof__(container)> _container_(container); \
    !_container_.brk && _container_.i != _container_.e;              \
    __extension__  ({ ++_container_.brk; ++_container_.i; }))                       \
    for (variable = *_container_.i;; __extension__ ({--_container_.brk; break;}))                                  
    
template <typename T>
    class QForeachContainer {
    public:
        inline QForeachContainer(const T& t) : c(t), brk(0), i(c.begin()), e(c.end()) { }
        const T c;         // 將容器標識爲 const 不可修改
        int brk;
        typename T::const_iterator i, e;
    };

foreach 這種方式的優點就是：簡單快捷，但不適合需要修改原始容器的場合。

C++11新曾的for循環語句

基於範圍的for循環，繼承了Qt庫中foreach的優點，同時避免了其不足——可以修改原始容器，重寫上面例子：

    for (QString s : list)
        qDebug() << s;

如果變量類型較長，可以使用auto來讓編譯器自動推斷，如下：

    for (auto s : list)
        qDebug() << s;

通過非const變量引用修改原始容器：

for (auto &s : list)
    s = "x";

基於範圍的for循環配合C++11中的auto關鍵字，可以大幅節省需要書寫的代碼量，同時也非常的簡潔方便。

要說不足的話就是編譯器的支持不足（C++11規範新增的），不過最新版的各種C++編譯器都已經支持了，如果你的編譯器支持的話，下次就記得用哦～