Как правильно использовать std::begin и std::end?

#cpp #cpp11

Начиная с С++11, в стандарт были добавлены функции std::begin и std::end, которые
можно использовать вместо методов .begin() и .end().

Как и когда их надо использовать?
    

Ответы

Ответ 1

Наиболее известное свойство функций std::begin и std::end - это то, что они работают
с массивами:

int a[3] = {1, 2, 3};
int sum = std::accumulate(std::begin(a), std::end(a), 0);


Для контейнеров-классов, если тип контейнера известен, единственное преимущество
свободной функции std::begin() перед функцией-членом - это то, что код получается на
один символ короче:

std::vector v = {1, 2, 3};
std::reverse(begin(v), end(v));
std::reverse(v.begin(), v.end());


Здесь префикс std:: указывать не надо, т.к. работает поиск имен, зависящих от аргументов
(ADL): vector находится в пространстве имен std, по этому для него будет найдена функция
std::begin (из того же пространства имен).



В обобщенном коде надо использовать using std::begin;  

Так как существует поиск имен (ADL), то нужные функции begin и end могут находиться
в другом пространстве имен (не std). Однако с массивами работают только функции из
std, по этому в шаблонных функциях надо явно добавлять std::begin и std::end в область
видимости:

template
int sum(Container& c) {
    using std::begin; // Поиск имен также будет искать std::begin.
    using std::end;
    return std::accumulate(begin(c), end(c), 0);
}


Если сюда передать контейнер-класс, который находится в каком-либо пространстве имен,
то будут использованы функции begin() и end() из этого пространства имен.
Если же таких функций нет, или Container - это обычный массив, то будут вызваны функции
std::begin и std::end. Для контейнеров-классов будут вызваны методы .begin() и .end().

Это можно продемонстрировать следующим примером (Код полностью)

struct GlobalArray {
    ...
    int* begin() { return arr; }
    int* end() { return arr + N; }
};

namespace ns {
    struct Array {...};    
    int* begin(Array& a);
    int* end(Array& a);
}

int main() {
    ns::Array ns_arr;
    for (auto& x : ns_arr) x = 1;
    // В sum() будут использованы ns::begin и ns::end
    std::cout << sum(ns_arr) << '\n';

    std::vector v = {1, 20, 300};
    // Будут использованы std::begin и std::end, которые вызовут методы .begin() и .end()
    std::cout << sum(v) << '\n';

    int c_arr[] = {400, 50, 6};
    // Будут использованы std::begin и std::end
    std::cout << sum(c_arr) << '\n';

    GlobalArray glob_arr;
    for (auto& x : glob_arr) x = 1;
    // Будут использованы std::begin и std::end, которые вызовут методы .begin() и .end()
    std::cout << sum(glob_arr) << '\n';
}