除了递增语句，如何使for循环变量const？

考虑一个标准的for循环：

for (int i = 0; i < 10; ++i) 
{
   // do something with i
}

我想防止变量i在for循环体中被修改。

但是，我无法声明i，const因为这会使增量语句无效。有没有一种方法，使i一个const增量声明的变量外？

从c ++ 20开始，您可以像这样使用range :: views :: iota：

for (int const i : std::views::iota(0, 10))
{
   std::cout << i << " ";  // ok
   i = 42;                 // error
}

这是一个演示。

从c ++ 11开始，您还可以使用以下技术，该技术使用IIILE（立即调用的内联lambda表达式）：

int x = 0;
for (int i = 0; i < 10; ++i) [&,i] {
    std::cout << i << " ";  // ok, i is readable
    i = 42;                 // error, i is captured by non-mutable copy
    x++;                    // ok, x is captured by mutable reference
}();     // IIILE

这是一个演示。

请注意，这[&,i]意味着它i是由非可变副本捕获的，其他所有内容都是由可变引用捕获的。该();在循环的结束只是意味着该拉姆达立即调用。

对于喜欢Cigien的std::views::iota答案但不能在C ++ 20或更高版本中工作的任何人，实现std::views::iota兼容的简化和轻量级版本相当简单C ++ 11 或以上。

它所需要的只是：

• 基本的“ LegacyInputIterator ”类型（用于定义operator++和的东西operator*），用于包装整数值（例如int）
• 一些具有“范围”的类，该类具有begin()并且end()返回上述迭代器。这将使其能够在基于范围的for循环中工作

其简化版本可以是：

#include <iterator>

// This is just a class that wraps an 'int' in an iterator abstraction
// Comparisons compare the underlying value, and 'operator++' just
// increments the underlying int
class counting_iterator
{
public:
    // basic iterator boilerplate
    using iterator_category = std::input_iterator_tag;
    using value_type = int;
    using reference  = int;
    using pointer    = int*;
    using difference_type = std::ptrdiff_t;

    // Constructor / assignment
    constexpr explicit counting_iterator(int x) : m_value{x}{}
    constexpr counting_iterator(const counting_iterator&) = default;
    constexpr counting_iterator& operator=(const counting_iterator&) = default;

    // "Dereference" (just returns the underlying value)
    constexpr reference operator*() const { return m_value; }
    constexpr pointer operator->() const { return &m_value; }

    // Advancing iterator (just increments the value)
    constexpr counting_iterator& operator++() {
        m_value++;
        return (*this);
    }
    constexpr counting_iterator operator++(int) {
        const auto copy = (*this);
        ++(*this);
        return copy;
    }

    // Comparison
    constexpr bool operator==(const counting_iterator& other) const noexcept {
        return m_value == other.m_value;
    }
    constexpr bool operator!=(const counting_iterator& other) const noexcept {
        return m_value != other.m_value;
    }
private:
    int m_value;
};

// Just a holder type that defines 'begin' and 'end' for
// range-based iteration. This holds the first and last element
// (start and end of the range)
// The begin iterator is made from the first value, and the
// end iterator is made from the second value.
struct iota_range
{
    int first;
    int last;
    constexpr counting_iterator begin() const { return counting_iterator{first}; }
    constexpr counting_iterator end() const { return counting_iterator{last}; }
};

// A simple helper function to return the range
// This function isn't strictly necessary, you could just construct
// the 'iota_range' directly
constexpr iota_range iota(int first, int last)
{
    return iota_range{first, last};
}

我已经在上面定义了constexpr支持的位置，但是对于C ++ 11/14等早期版本的C ++，您可能需要删除constexpr那些版本中不合法的位置。

上面的样板使以下代码可以在C ++ 20之前的版本中工作：

for (int const i : iota(0, 10))
{
   std::cout << i << " ";  // ok
   i = 42;                 // error
}

优化后，它将生成与C ++ 20std::views::iota解决方案和经典for-loop解决方案相同的程序集。

这适用于任何符合C ++ 11的编译器（例如gcc-4.9.4），并且仍会产生与基本for-loop副本几乎相同的汇编。

注意：该iota辅助函数仅仅是特征奇偶与C ++ 20std::views::iota溶液; 但实际上，您也可以直接构造一个iota_range{...}而不是调用iota(...)。如果用户将来希望切换到C ++ 20，则前者只是一个简单的升级途径。

吻版本...

for (int _i = 0; _i < 10; ++_i) {
    const int i = _i;

    // use i here
}

如果您的用例只是为了防止意外修改循环索引，则应该使此类错误显而易见。（如果您想防止故意修改，祝您好运...）

如果您无权访问 C ++ 20，使用功能进行典型的改造

#include <vector>
#include <numeric> // std::iota

std::vector<int> makeRange(const int start, const int end) noexcept
{
   std::vector<int> vecRange(end - start);
   std::iota(vecRange.begin(), vecRange.end(), start);
   return vecRange;
}

现在你可以

for (const int i : makeRange(0, 10))
{
   std::cout << i << " ";  // ok
   //i = 100;              // error
}

（请参阅演示）

更新：从@ Human-Compiler的评论中得到启发，我想知道天气给出的答案在性能方面有什么不同。事实证明，除了这种方法之外，所有其他方法都具有令人惊讶的相同性能（针对range [0, 10)）。这种std::vector方法是最糟糕的。

（请参阅在线快速测试台）

您不能只在接受i作为const的函数中移动for循环的部分或全部内容吗？

它不如提出的某些解决方案最佳，但是如果可能的话，这样做非常简单。

编辑：只是一个例子，我倾向于不清楚。

for (int i = 0; i < 10; ++i) 
{
   looper( i );
}

void looper ( const int v )
{
    // do your thing here
}

这是C ++ 11版本：

for (int const i : {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10})
{
    std::cout << i << " ";
    // i = 42; // error
}

这是现场演示

#include <cstdio>
  
#define protect(var) \
  auto &var ## _ref = var; \
  const auto &var = var ## _ref

int main()
{
  for (int i = 0; i < 10; ++i) 
  {
    {
      protect(i);
      // do something with i
      //
      printf("%d\n", i);
      i = 42; // error!! remove this and it compiles.
    }
  }
}

注意：由于语言的愚蠢性，我们需要嵌套作用域：在for(...)标头中声明的变量被认为与在{...}复合语句中声明的变量处于同一嵌套级别。这意味着，例如：

for (int i = ...)
{
  int i = 42; // error: i redeclared in same scope
}

什么？我们不是只打开花括号吗？而且，这是不一致的：

void fun(int i)
{
  int i = 42; // OK
}

在任何版本的C ++中都没有用到的一种简单方法是围绕一个范围创建一个功能包装器，类似于 std::for_each对迭代器所做的操作。然后，用户负责将功能参数作为回调传递，该回调将在每次迭代中调用。

例如：

// A struct that holds the start and end value of the range
struct numeric_range
{
    int start;
    int end;

    // A simple function that wraps the 'for loop' and calls the function back
    template <typename Fn>
    void for_each(const Fn& fn) const {
        for (auto i = start; i < end; ++i) {
            const auto& const_i = i;
            fn(const_i);
        }
    }
};

用途是：

numeric_range{0, 10}.for_each([](const auto& i){
   std::cout << i << " ";  // ok
   //i = 100;              // error
});

凡是C ++ 11之前的版本都将被卡住，将强命名的函数指针传递给for_each（类似于std::for_each），但仍会起作用。

这是一个演示

尽管这对于C ++中的for循环可能不是惯用的，但是这种方法在其他语言中非常普遍。功能性包装程序在复杂语句中的组合性确实非常时尚，使用起来非常符合人体工程学。

该代码也易于编写，理解和维护。

template<class T = int, class F>
void while_less(T n, F f, T start = 0){
    for(; start < n; ++start)
        f(start);
}

int main()
{
    int s = 0;
    
    while_less(10, [&](auto i){
        s += i;
    });
    
    assert(s == 45);
}

也许叫它 for_i

没有开销https://godbolt.org/z/e7asGj