c++ - 什么是半开范围和结束值

Question

这些术语在 C++ 中是什么意思？

1.偏离end价值

2.半开范围 -[begin, off_the_end)

我在阅读 for 循环时遇到了它们。

Answer 1

半开范围是包含第一个元素但不包括最后一个元素的范围。

范围 [1,5) 是半开的，由值 1、2、3 和 4 组成。

"off the end" 或 "past the end" 指的是序列结束之后的元素，并且它的特殊之处在于允许迭代器指向它（但您可能不会查看实际值，因为它没有不存在）

例如，在以下代码中：

char arr[] = {'a', 'b', 'c', 'd'};

char* first = arr
char* last = arr + 4;

first现在指向数组的第一个元素，而last指向数组末尾的一个元素。我们被允许指向数组末尾的一个（但不是两个过去），但我们不允许尝试访问该位置的元素：

// legal, because first points to a member of the array
char firstChar = *first;
// illegal because last points *past* the end of the array
char lastChar = *last;

我们的两个指针first共同last定义了它们之间所有元素的范围。

如果它是半开范围，那么它包含 指向first的元素，以及介于两者之间的所有元素，但不包含 指向的元素last（这很好，因为它实际上并不指向有效元素）

在 C++ 中，所有标准库算法都在这样的半开范围上运行。例如，如果我想将整个数组复制到其他位置dest，我这样做：

std::copy(first, last, dest)

一个简单的 for 循环通常遵循类似的模式：

for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    // do something with arr[i]
}

这个循环从 0 到 4，但它不包括结束值，所以涵盖的索引范围是half-open，特别是[0, 4)

Answer 2

这些不是 C++ 特定的术语，它们是一般的数学术语。

[] 和 () 表示范围是否包含/不包含端点：

• [ 包括端点
• ( 不包括端点
• [] = '已关闭'，包括两个端点
• () = 'Open'，不包括两个端点
• [) 和 (] 都是“半开”的，并且只包含一个端点

大多数 C++ for 循环覆盖半开范围（您包括第一个元素：例如for int i=0;，但不包括最后一个元素：i < foo，不i ≤ foo）

Answer 3

正如在其他答案中所解释的那样，半开范围也是一个数学术语，并且在编程上下文中使用该术语，暗示包括起点并且不包括终点。

在 C/C++ 编程的上下文中它实际上意味着什么？假设您要打印整数数组的元素。说到 C 语言，因为您对数组的大小没有任何运行时知识，所以您有两个选择。您必须提供数组的大小，因此函数签名如下；

void printArray(int * array, int size);

或者您必须使用半开范围，这意味着您必须在数组本身之外提供开始和结束指针（并且函数将处理包括开始，不包括结束）。函数签名如下；

void printArray(int * array, int * begin, int * end);

为了说明，这里是一个提供数组大小的例子；

#include <stdio.h>

void printArray(int * array, int size)
{
    printf("Array: ");

    for(int i = 0; i < size; i++)
        printf("%2d ", array[i]);

    printf("\n");
}

int main()
{
    int array[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    printArray(array, 5);

    return 0;
}

在上面的示例中，我们向函数传递了两个参数，printArray这在函数签名上很明显，指向数组第一个元素（或数组本身）的指针，以及数组的大小。

但是，正如我上面写的，我们也可以在函数签名中使用半开范围，如下所示；

#include <stdio.h>

void printArray(int * array, int * begin, int * end)
{
    printf("Array: ");

    for(int * index = begin; index != end; index++)
        printf("%2d ", *index);

    printf("\n");
}

int main()
{
    int array[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    printArray(array, array, array+5);

    return 0;
}

两个代码都将产生相同的输出，如下所示；

Array:  1  2  3  4  5

如您所见，该printArray函数打印 range 的函数[begin, end)。这index实际上是一个指向整数数组元素的指针，从 开始begin，它包括 ，当等于指针begin时，for循环结束，不包括处理。我称之为半开范围。indexendend

半开范围是C++ 约定。