C++11の範囲ベースfor文と従来のfor文の挙動の違いについて

Question

二次元のstd::vectorについて、
一次元目のサイズを宣言時に決定し、二次元目をループ内でresizeしようとしています。

• 従来のfor(;;)を用いた場合
• 範囲ベースfor(auto: )を用いた場合

どちらのループを用いても実質は変わらないと今まで考えていました。
しかし、下記のコードに書き込んでいるように、実際は結果が異なっています。

なぜこのような挙動の違いがあるのでしょうか？
範囲ベースfor文は従来のfor文を改良したものという解釈は誤っているのでしょうか？

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <vector>

int main( int argc, char **argv ) {

    std::vector< std::vector< int > > vector1( 10 );
    std::vector< std::vector< int > > vector2( 10 );

    for( int i = 0; i < vector1.size(); i++ ) {
        vector1[ i ].resize( 10, 0 );
    }
    for( auto vec : vector2 ) {
        vec.resize( 10, 0 );
    }

    std::cout << vector1[ 0 ].size() << std::endl;    // Output: 10
    std::cout << vector2[ 0 ].size() << std::endl;    // Output:  0

    system( "PAUSE" );
    return EXIT_SUCCESS;
}

なお、私の実行環境は以下の通りです。

• Windows 10 64bit
• Visual Studio Community 2015

Answer 1

こんにちは。

autoで受けているので内側のstd::vector<int>がvecへコピーされ、コピーを変更しています。
auto&で受け取れば参照になりますので、元のstd::vector<int>を操作できます。

コピーで受け取りたい場合（例えばshort型など）と参照で受け取りたい場合（巨大なクラスなど）があるので、それを指定できる仕組みです。

Comments

[LouiS0616]

なるほど、コピーが生じていたのですか...
「同じスコープ内なのだから、参照しているのだろう」と考えて盲目になっていました。
ご回答ありがとうございます！

Answer 2

何も書かずにfor(auto vec : vector2)とすると、中身がコピーされます。破壊的に変更しても、vectorの中の値は変わりません。

for(auto & vec : vector2)のように、中身を参照で取りましょう。

Comments

[LouiS0616]

autoがある種便利すぎるので、基本的な部分を見逃していたような気がします。
ご回答ありがとうございます！

[maisumakun]

「オブジェクトについてもデフォルトの挙動がコピー」というのも、C++以外の言語ではなかなか見かけないので、ハマりますよね…

逆に、C++からオブジェクト指向に入ったので、「すべてが参照」というRubyやJavaScriptで混乱した思い出があります。

Answer 3

以下のコードに変換してみてください。

    for( auto &vec : vector2 ) {
        vec.resize( 10, 0 );
    }

https://cpprefjp.github.io/lang/cpp11/range_based_for.html

Comments

[pashango2]

遅かったですね、Chironianさんのコメントの通りです。

[LouiS0616]

いえいえ、ご回答ありがとうございます。
以前も助けていただきましたね。