【C++11】范围for循环与nullptr详解

刘天林

1556人浏览 · 2025-08-23 08:52:57

刘天林 · 2025-08-23 08:52:57 发布

1. 基于范围的 for 循环（C++11）

1.1 范围 for 的语法

在 C++98 中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式进行：

void TestFor() 
{ 
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
    for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)      
        array[i] *= 2; 
    
    for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)      
        cout << *p << endl; 
}

对于一个有范围的集合而言，由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。for 循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围。

void TestFor() 
{ 
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
    for(auto& e : array)      
        e *= 2; 
    for(auto e : array)      
        cout << e << " "; 
    return 0; 
}

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

1.2 范围 for 的使用条件

1. 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。

注意：以下代码就有问题，因为 for 的范围不确定

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

2. 迭代的对象要实现++和==的操作。（关于迭代器这个问题，以后会讲，现在提一下，没办法讲清楚，现在了解一下就可以了）

2. 指针空值 nullptr（C++11）

2.1 C++98 中的指针空值

在良好的 C/C++编程习惯中，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，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化：

void TestPtr() 
{ 
    int* p1 = NULL; 
    int* p2 = 0; 
    // …… 
}

NULL 实际是一个宏，在传统的 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，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如：

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