Question

为什么C ++不支持基于动态数组循环的范围？就是这样：

int* array = new int[len];
for[] (int i : array) {};

我刚发明for[]语句与new[]和delete[]押韵。据我所知，运行时具有可用数组的大小（否则delete[]无法工作），因此理论上，基于for循环的范围也可以使用。它不起作用的原因是什么？

Answer 1

它不起作用的原因是什么？

基于范围的循环，如

 for(auto a : y) {
     // ...
 }

只是以下表达式的语法糖

 auto endit = std::end(y);
 for(auto it = std::begin(y); it != endit; ++it) {
     auto a = *it;
     // ...
 }

由于std::begin()和std::end()不能与普通指针一起使用，因此不能使用分配有new[]的指针来应用。

据我所知，运行时具有可用数组的大小（否则delete[]无效）

delete[]如何跟踪用new[]分配的内存块（其大小不一定与用户指定的大小相同），这是完全不同的事情，编译器很可能甚至不知道这是如何实现的。

Answer 2

当你有这个：

int* array = new int[len];

这里的问题是你的变量array根本不是一个数组。它是指针。这意味着它只包含一个对象的地址（在本例中是使用new创建的数组的第一个元素）。

对于基于工作的范围，编译器需要两个地址，即数组的开头和结尾。

所以问题是编译器没有足够的信息来执行此操作：

// array is only a pointer and does not have enough information for(int i : array) { }

Answer 3

这与动态数组无关，它更为通用。当然，对于动态数组，存在一个可以调用析构函数的大小（但请记住，标准并没有说明任何内容，只是调用delete []按预期工作）。

问题在于指针通常是指针指示你不能告诉它是否对应于任何类型的......什么？

数组衰减到指针，但给出一个指针，你能说什么？

Answer 4

int* array = new int[len];
for[] (int i : array) {}

必须解决几点问题;我会一次解决一个问题。

运行时是否知道数组的大小？

在某些条件下，它必须。正如您所指出的，对delete[]的调用将调用每个元素的析构函数（按预留顺序），因此必须知道有多少元素。

但是，通过不指定必须知道和访问元素的数量，C ++标准允许实现在不需要调用析构函数时省略它（std::is_trivially_destructible<T>::value求值为{{1} }）。

运行时可以区分指针和数组吗？

一般来说，没有。

当你有一个指针时，它可以指向任何东西：

单个项目或数组中的项目
数组中的第一项或任何其他项
堆栈上的数组，或堆上的数组，
只是一个数组，或更大对象的数组部分。

这就是true存在的原因，在这里使用delete[]会有误。使用delete，用户说明：此指针指向堆分配的数组的第一项。

然后，实现可以假设，例如，在第一个项之前的8个字节中，它可以找到数组的大小。如果不保证这一点，那8个字节可以是任何东西。

那么，为什么不一直走下去创建delete[]？

有两个原因：

如前所述，今天的实施可以在许多要素上消除规模;使用这种新的for[] (int i : array)语法，在每种类型的基础上将不再可能。
不值得。

说实话，for[]和new[]是旧时代的遗物。他们非常尴尬：

必须事先知道元素的数量，并且不能更改，
元素必须是默认可构造的，否则为C-ish，

并且使用不安全：

用户无法访问元素数量。

在现代C ++中，通常没有理由使用delete[]和new[]。大多数时候应该首选delete[];在容量多余的少数情况下，std::vector仍然更好（因为它跟踪大小）。

因此，如果没有合理的理由继续使用这些语句，就没有动力去包含专门用于处理它们的新语义结构。

任何人都应该有足够的动力来提出这样的建议：

对当前优化的抑制，违反了C ++哲学＆＃34;你不会为你不使用的东西买单＆＃34;，很可能会对他们不利，
包含新语法，当现代C ++提案尽可能地避免它时（为了定义库std::dynarray），也可能会对它们持有。< / LI>

我建议您只使用std::variant。

Answer 5

array不是数组，而是指针，并且没有关于“数组”的大小的信息。因此，编译器无法推断出此数组的begin和end。

请参阅range based for循环的语法：

{
   auto && __range = range_expression ; 
   for (auto __begin = begin_expr, __end = end_expr; 
   __begin != __end; ++__begin) { 
   range_declaration = *__begin; 
   loop_statement 
   } 
}

range_expression - 表示合适序列的任何表达式（开头和结束成员函数的数组或对象）或定义了自由函数，见下文）或braced-init-list。

auto在编译时工作。因此，begin_expr和end_expr不会扣除运行时间。

Answer 6

原因是，只给出指针array的值，编译器（和你的代码）没有关于它指向的信息。唯一知道的是array的值是单个int的地址。

它可以指向静态分配的数组的第一个元素。它可以指向动态分配的数组中间的元素。它可以指向数据结构的成员。它可以指向数据结构中的数组元素。名单还在继续。

您的代码将针对指针指向的内容进行假设。它可以假设它是一个由50个元素组成的数组。您的代码可以访问len的值，并假设array指向len元素数组的（第一个元素）。如果您的代码正确，则所有代码都按预期工作。如果您的代码出错（例如，访问具有5个元素的数组的第50个元素），那么行为就是未定义的。它是未定义的，因为可能性是无穷无尽的 - 用于跟踪任意指针实际指向的内容（超出该地址处有int的信息）将是巨大的。

您从array指向new int[len]结果的假设开始。但是该信息不存储在array本身的值中，因此编译器无法返回值len。这将是您的＆＃34;基于范围的＆＃34;工作方法。

虽然，是的，给定array = new int[len]，delete [] array调用的机制将确定array具有len个元素，然后释放它们。但如果delete [] array来自array表达式以外的其他内容，则new []也会有未定义的行为。甚至

  int *array = new int;
  delete [] array;

给出未定义的行为。＆＃34;运行时＆＃34;在这种情况下，array实际上是单个动态分配的int（而不是实际数组）的地址。所以不需要处理这个问题。

为什么C ++不支持基于动态数组循环的范围？

6 个答案: