Warum verhalten sich bereichsbasierte For-Schleifen mit „std::vector“ anders?

Range-for-Loops und std::vector

Bei Verwendung bereichsbasierter for-Schleifen mit Standardbibliothekscontainern wird die Der Datentyp des Iterators bestimmt häufig den Datentyp der Zählervariablen. Im Fall von std::vector entsteht jedoch aufgrund des zugrunde liegenden Speichermechanismus ein einzigartiges Verhalten.

Im ersten Beispiel:

<code class="cpp">std::vector<int> intVector(10);
for (auto& i : intVector)
    std::cout << i;

Der std::vector< ;int> enthält Ganzzahlen, daher ist der Iteratortyp ein std::vector::iterator. Dieser Iterator dereferenziert auf ein T&, das in diesem Fall int& ist, wodurch die Zählervariable vom Typ int& wird.

Betrachten wir nun das zweite Beispiel:

<code class="cpp">std::vector<bool> boolVector(10);
for (auto& i : boolVector)
    std::cout << i;</code>

Hier ist der std: :vector enthält Bools, die in einem ganzzahlig gepackten Format gespeichert sind. Der Iteratortyp ist std::vector::iterator, der auf eine std::vector::reference dereferenziert, auch bekannt als std::_Bit_reference. Dieser Referenztyp ist ein R-Wert (temporär) und kann nicht an eine nicht konstante Referenz gebunden werden. Dies führt zu dem Kompilierungsfehler:

<code class="text">invalid initialization of non-const reference of type ‘std::_Bit_reference&amp;’ from an rvalue of type ‘std::_Bit_iterator::reference {aka std::_Bit_reference}’</code>

Die Lösung besteht darin, auto&& zu verwenden, das an eine L-Wert-Referenz bindet, wenn es sich um eine L-Wert-Referenz handelt, oder eine temporäre Kopie des R-Werts zu erstellen, wenn es sich um einen temporären Wert handelt:

<code class="cpp">for (auto&& i : boolVector)
    std::cout << i;</code>

Mit dieser Änderung gibt der Code den Inhalt von boolVector wie erwartet aus.

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