循环范围和 std::vector<bool>

Question

为什么这段代码有效

std::vector<int> intVector(10);
for(auto& i : intVector)
    std::cout << i;

这不是吗？

std::vector<bool> boolVector(10);
for(auto& i : boolVector)
    std::cout << i;

在后一种情况下，我得到一个错误

error: invalid initialization of non-const reference of type ‘std::_Bit_reference&’ from an rvalue of type ‘std::_Bit_iterator::reference {aka std::_Bit_reference}’
for(auto& i : boolVector)

Answer 1

vector<bool> is (usually) specialized explicitly to store each bool in a single bit，将存储成本从每个值一个字节减少到每八个值一个字节。据我所知，没有任何处理器是可位寻址的，因此不可能在 vector<bool> 中存储对值的引用。您需要使用纯 auto，而不是 auto& 作为迭代值 i。

Answer 2

因为std::vector<bool> is not a container!

std::vector<T> 的迭代器通常取消对 T& 的引用，您可以将其绑定到您自己的 auto&.

然而，

std::vector<bool> 将其 bool 打包成整数，因此在访问它们时需要代理来进行位掩码。因此，它的迭代器 return a Proxy.
并且由于 returned Proxy 是纯右值（临时），它不能绑定到左值引用，例如 auto&.

解决方案：使用 auto&&，如果给定一个左值引用，它将正确折叠成一个左值引用，或者如果给定一个代理，则绑定并保持临时存在。

Answer 3

std::vector<bool> 不遵守标准容器规则。

特别是，它的 operator[] 不 return bool&。

无效代码中的循环

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
  std::vector<bool> boolVector(10);
  for (auto& i: boolVector)
      std::cout << i;
}

可以通过以下三种方式中的任何一种来重写以遍历值：

（只读）

for (auto i: boolVector)
    std::cout << i;

（只读，可能效率低下）

for (auto const& i: boolVector)  
    std::cout << i;

(read/write)

for (auto&& i: boolVector)
    std::cout << i;

第一个和最后一个之间的选择取决于您是需要修改向量中的值，还是只需要读取它们。

循环范围和 std::vector<bool>

Range-for-loops and std::vector<bool>

c++

for-loop

range

auto

c++11