C++的auto在用多维数组进行初始化时一个易混淆的情况

先看下面这段程序：

int arr[1][10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
for (auto *p = arr;p != end(arr); p++){
    cout << "p is " << typeid(p).name() <<endl;
    cout << "*p is " << typeid(*p).name() <<endl;
}
for (auto *q : arr){
    cout << "q is " << typeid(q).name() <<endl;
    cout << "*q is " << typeid(*q).name() <<endl;
}
for (auto &r : arr){
    cout << "r is " << typeid(r).name() <<endl;
}

程序运行的结果为

p is int (*)[10]

*p is int [10]

q is int *

*q is int

r is int [10]

 

C++中，对数组进行操作时通常是对指针进行操作。用数组名来初始化一个指针时，得到的是指向该数组第一个元素的指针。

多维数组的实质是元素为数组的数组。如int a[3][4]是一个有三个元素的数组，其元素是有四个整型元素的数组。因此，auto *p = a，p是指向数组a的第一个元素的指针，即指向有四个整型元素的数组的指针，*p是a的第一个元素，即有四个整型元素的数组。

但在range for中，例子里的auto *q = arr却是指向数组元素（有四个元素的数组）的第一个元素的指针。因此q是指向整型元素的指针。如果数组有更多维，如int a2[3][4][5]，a2的第一个元素是一个有四个元素的数组，这四个元素都是有五个整型元素的数组。此时for(auto *p : a2)中，p的类型是int (*)[5]。

为了防止这种差别带来的错误，可以在range for中使用引用。for (auto &r : arr)中，r是数组元素的引用，其类型跟auto *p = arr, *p相同。