为什么在C ++ 11中使用非成员的开始和结束函数？
每个标准容器都有一个用于返回该容器迭代器的begin和end方法。 但是，C ++ 11显然引入了称为std::begin和std::end自由函数，它们调用begin和end成员函数。 所以，而不是写作
auto i = v.begin(); auto e = v.end();
你会写
using std::begin; using std::end; auto i = begin(v); auto e = end(v);
在他的谈话中， Writing Modern C ++ ，Herb Sutter说，当你想要一个容器的开始或结束迭代器时，你应该总是使用自由函数。 但是，他没有详细说明为什么你想要。 看代码，它可以节省你所有的一个字符。 所以，就标准容器而言，免费function似乎完全没有用处。 Herb Sutter表示，对非标准容器有好处，但他没有详细说明。
所以，问题是std::begin和std::end的自由函数版本究竟做了什么，除了调用相应的成员函数版本之外，为什么要使用它们？
如何在C数组上调用.begin()和.end() ？
自由函数允许更通用的编程，因为它们可以随后添加到不能更改的数据结构上。
考虑一下你拥有包含类的库的情况：
class SpecialArray;
它有两种方法：
int SpecialArray::arraySize(); int SpecialArray::valueAt(int);
迭代它需要从这个类inheritance的值，并定义begin()和end()方法
auto i = v.begin(); auto e = v.end();
但是，如果你总是使用
auto i = begin(v); auto e = end(v);
你可以这样做：
template <> SpecialArrayIterator begin(SpecialArray & arr) { return SpecialArrayIterator(&arr, 0); } template <> SpecialArrayIterator end(SpecialArray & arr) { return SpecialArrayIterator(&arr, arr.arraySize()); }
SpecialArrayIterator是这样的：
class SpecialArrayIterator { SpecialArrayIterator(SpecialArray * p, int i) :index(i), parray(p) { } SpecialArrayIterator operator ++(); SpecialArrayIterator operator --(); SpecialArrayIterator operator ++(int); SpecialArrayIterator operator --(int); int operator *() { return parray->valueAt(index); } bool operator ==(SpecialArray &); // etc private: SpecialArray *parray; int index; // etc };
现在i和e可以合法地用于迭代和访问SpecialArray的值
使用begin和end免费function添加一层间接。 通常这样做是为了让更多的灵活性。
在这种情况下，我可以想到几个用途。
最明显的用途是用于C数组（而不是c指针）。
另一个是当试图在不合格的容器上使用标准algorithm（即容器缺less.begin()方法）时。 假设你不能修正容器，下一个最好的select是重载begin函数。 Herbbuild议您始终使用begin函数来提高代码中的一致性和一致性。 而不必记住哪些容器支持方法begin ，哪些需要函数begin 。
另外，下一个C ++版本应该复制D的伪成员符号 。 如果没有定义a.foo(b,c,d)则会尝试foo(a,b,c,d) 。 这只是一个小小的句法糖，可以帮助那些喜欢主语的穷人，然后是动词sorting。
为了回答你的问题，默认情况下，自由函数begin（）和end（）不需要调用容器的成员.begin（）和.end（）函数。 当使用<vector> ， <list>等任何标准容器时，将自动包含<iterator> ，您将得到：
template< class C > auto begin( C& c ) -> decltype(c.begin()); template< class C > auto begin( const C& c ) -> decltype(c.begin());
你的第二部分问题是为什么更喜欢免费function，如果他们所做的就是调用成员函数。 这真的取决于你的代码中的对象v是什么types的。 如果v的types是标准容器types，如vector<T> v; 那么使用免费或成员函数并不重要，它们也是一样的。 如果你的对象v是更通用的，就像下面的代码一样：
template <class T> void foo(T& v) { auto i = v.begin(); auto e = v.end(); for(; i != e; i++) { /* .. do something with i .. */ } }
然后使用成员函数打破你的代码T = C数组，Cstring，枚举等。通过使用非成员函数，您可以宣传一个更通用的接口，人们可以轻松扩展。 通过使用免费的function界面：
template <class T> void foo(T& v) { auto i = begin(v); auto e = end(v); for(; i != e; i++) { /* .. do something with i .. */ } }
该代码现在可以与T = C数组和Cstring一起使用。 现在写入less量的适配器代码：
enum class color { RED, GREEN, BLUE }; static color colors[] = { color::RED, color::GREEN, color::BLUE }; color* begin(const color& c) { return begin(colors); } color* end(const color& c) { return end(colors); }
我们可以让你的代码与iterable枚举兼容。 我认为Herb的主要观点是使用自由函数就像使用成员函数一样简单，它使得你的代码与C序列types向后兼容，并且兼容非stl序列types（和future-stltypes）对其他开发者来说成本低。
鉴于非成员函数不能为标准容器提供任何好处，使用它们会强化更一致和灵活的风格。 如果你在某个时候想要扩展现有的非标准容器类，那么你应该定义自由函数的重载，而不是改变现有的类的定义。 所以对于非std容器他们是非常有用的，并且总是使用免费函数使得代码更加灵活，因为您可以更容易地用非std容器replacestd容器，并且底层容器types对代码更加透明支持更广泛的容器实现。
但是，这当然总是要权衡得好，抽象也不好。 尽pipe使用自由函数并不是一个过度抽象的东西，但它仍然会破坏C ++ 03代码的兼容性，而C ++ 03代码在C ++ 11的年轻时代可能仍然是一个问题。
