C++中使用range-based for迭代器时如何高效获取元素索引号？

原生的C范围for循环（range-based for）本身不直接提供当前元素的索引能力，需要借助额外逻辑实现，不同C标准版本下的最优方案如下：

C++20及以上版本（最优方案） #

直接使用标准库提供的std::views::enumerate，是目前行业最推荐的无额外开销实现方式：

#include <vector>
#include <ranges>

int main() {
    std::vector<int> test_vec = {10, 20, 30, 40, 50};
    // 结构化绑定直接拿到索引和元素
    for (const auto [index, element] : std::views::enumerate(test_vec)) {
        // index即为当前元素的索引号，类型为std::size_t
        // element为当前元素的const引用，需要修改的话去掉const改为auto&即可
    }
    return 0;
}

C++11/14/17 旧标准版本 #

方案1：外部维护计数器（优先选择，性能开销为0） #

#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> test_vec = {10, 20, 30, 40, 50};
    std::size_t index = 0;
    for (const auto& element : test_vec) {
        // 直接使用index作为当前元素索引号
        index++;
    }
    return 0;
}

注意：计数器类型需使用std::size_t和vector的size()返回值类型对齐，避免类型溢出或者编译警告。

方案2：迭代器计算索引（仅适合连续存储容器） #

如果已经在使用迭代器遍历，也可以通过迭代器偏移计算索引，仅适用于vector、std::array这类随机访问迭代器容器：

#include <vector>
#include <iterator>

int main() {
    std::vector<int> test_vec = {10, 20, 30, 40, 50};
    for (auto iter = test_vec.begin(); iter != test_vec.end(); ++iter) {
        std::size_t index = std::distance(test_vec.begin(), iter);
        const auto& element = *iter;
    }
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者julius72