Ⅲ.  范围 for（C++11）

0x00 概念

📚 范围 for，即 —— 基于范围的 for 循环。

范围for可以说是一颗 "语法糖" ，什么是语法糖？

就是用起来会让人觉得很甜，很爽的东西~

以前，我们要遍历一个数组，一般会按照以下方式进行：

int main()
{
    int arr[] = { 1, 2,3,4,5 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  // 计算数组大小
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

对于一个有范围的集合而言，让程序员来说明循环的范围是多余的，

有时候还会容易犯错误……

因此，C++11中引入了基于范围的 for 循环。

📚 语法： for ( auto 变量名 : 数组)

for 循环后的括号由冒号分为两部分：

第一部分：范围内用于迭代的变量

第二部分：表示被迭代的范围

0x01 范围 for 的用法

💬 使用方法演示：

int main()
{
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (auto e : arr) {
        printf("%d ", e);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

🚩 运行结果如下：

💬 试着使用范围 for，把数组中的每个值 +1   （1 2 3 4 5 → 2 3 4 5 6）

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    // ++
    for (auto& e : arr) {
        e++;
    }
    // 打印
    for (auto e : arr) {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

🚩 运行结果如下：

🔑 解读：使用引用来对数组中的每个值进行修改。

（这里的 & 不是取地址，是 "引用" 。如果你不知道，可以看完下一章，再回来看）

📌 注意事项：和普通循环类似，可以用 continue 来结束本次循环，也可以用 break 来跳出整个循环。

0x01 范围 for 的使用条件

for 循环迭代的范围必须是确定的

对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；

对于类而言，应该提供 begin 和 end 的方法，begin 和 end 就是 for 循环迭代的范围。

❌ 错误演示：下面的代码就是 for 循环范围不确定！

void TestFor(int arr[]) {
    for (auto& e : arr) {
        cout << e << endl;
    }
}

🔑 这里传递过来的是数组的首元素地址，并不是数组，它会不知道范围是多少，所以会报错。

迭代的对象要实现 ++ 和 == 的操作

（关于迭代器这个问题，后期会讲，现在了解一下留个印象即可）

Ⅳ.  指针空值 nullptr

0x00 C++ 98 中的指针空值

在良好的 C/C++ 变成习惯中，声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现不可预料的错误，比如未初始化的指针。

如果一个指针没有合法的指向，我们就需要手动给它置为空。

在之前的C语言教程里，我们都是用 NULL 来解决的：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    // C++ 98/03
    int* p1 = NULL;
    int* p2 = 0;
    return 0;
}

🔑 这里的 NULL 其实是一个宏。

📚 C++ 空指针推荐使用 nullptr 来处理

int* p3 = nullptr;

这是 C++11 新增的关键字，以后就不再推荐使用 NULL 了。

📌 注意事项

① 使用 nullptr 表示指针空值时，因为它是关键字，所以不需要包含头文件。

② C++11 中，sizeof( nullptr ) 与 sizeof( (void*)0 ) 所占的字节数相同。

③ 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值的时建议最好使用 nullptr 。

0x01 引入 nullptr 的原因

正如之前所说，NULL 其实是一个宏：

我们打开传统的 C 头文件 （stddef.h） 中可以看到如下代码：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif

可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针 (void*) 的常量。

不论采取何种定义，在使用空值和指针时，都不可避免地会遇到一些麻烦，比如：

void Func(int)
{
  cout << "Func(int)" << endl;
}
void Func(int*)
{
  cout << "Func(int*)" << endl;
}
int main()
{
  Func(0);
  Func(NULL);
  Func((int*)NULL);
  return 0;
}

🔑 该程序的本意是想通过 Func(NULL) 调用指针版本的 Func(int*) 函数，但是由于 NULL 被定义成0，这么一来就不符合程序的初衷了。

在 C++98 中，字面常量 0 既可以是一个整型数字，也可以是无类型的指针 (void*) 常量，但是编译器默认情况下会将其看成一个整型常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强制类型转换 (void*)0 。

后来C++11引入了指针空值 nullptr 就缓解了这一尴尬现象。

🔺 总结：nullptr 其实就是 0，所以有了 C++11之后，就不再推荐大家使用 NULL 了。