C++ auto类型说明符


编程时常常需要把表达式的值赋给变量,这就要求在声明变量的时候清楚知道表达式的类型。然而要做到这一点并非那么容易,有时候甚至根本做不到。为了解决这个问题,C++11标准引入了auto类型说明符,用它就能让编译器替我们去分析表达式所属的类型。

与原来那些只对应一种特定类型的说明符不同,auto让编译器通过初值来推算变量类型。显然,auto定义的变量必须要有初始值。

使用auto具有以下几点好处:

可靠性:如果表达式的类型发生更改(包括函数返回值发生更改的情况),它也能工作。
性能:确保将不会进行转换。
可用性:不必担心类型名称拼写困难和拼写有误。
效率:代码会变得更高效。

auto item = val1 + val2; // 由val1和val2相加的结果推断出item的类型
auto i=0, *p = &i; // i是整数,p是整型指针

使用auto能在一条语句中声明多个变量。但是一条声明语句只能有一个基本数据类型,所以该语句中所有变量的初始基本数据类型都必须一致:

auto sz = 0, pi = 3.14; // Error!

编译器推断出的auto类型有时候和初始值的类型并不完全一样,编译器会适当地改变结果类型使其更符合初始化规则,例如:

使用auto会删除引用

int count = 10;
int& countRef = count;
auto myAuto = countRef;

countRef = 11;
cout << count << " "; // print 11

myAuto = 12;
cout << count << endl; // print 11

你可能会认为 myAuto 是一个 int 引用,但它不是。它只是一个 int,因为输出为 11 11,而不是 11 12;如果 auto 尚未删除此引用,则会出现此情况。

const限定符
先引入一种表述:顶层const表示指针本身是个常量,底层const表示指针所指的对象是一个常量。一般auto会忽略掉顶层const,同时底层const则会保留下来,例如:

int i = 0;
const int ci = i, &cr = ci;
auto b = ci; // b 是一个整数(ci的顶层const特性被忽略掉)
auto c = cr; // c 是一个整数(cr是ci的别名,ci本身是一个顶层const)
auto d = &i; // d 是一个整型指针(整数的地址就是指向整数的指针)
auto e = &ci; // e 是一个指向整数常量的指针(对常量对象取地址是一种底层const)

如果希望推断出的auto类型是一个顶层const,需要明确指出:

const auto f = ci; // ci 的推演类型是int,f是const int类型

还可以将引用的类型设置为auto,此时原来的初始化规则仍然适用:

auto &g = ci; // g是一个整型常量引用,绑定到ci
auto &h = 42; // Error: 不能为非常量引用绑定字面值
const auto &j = 42; // OK: 可以为常量引用绑定字面值

切记,符号*和&只从属于某个声明,而非基本数据类型的一部分,因此初始值必须是同一类型:

auto k = ci, &l = i; // k是整数,l是整型引用
auto &m = ci, *p = &ci; // m是对整型常量的引用,p是指向整型常量的指针
auto &n = i, *p2 = &ci; // Error: i的类型是int,而&ci的类型是const int

附上更多示例代码:

下面的声明等效。在第一个语句中,将变量j 声明为类型 int。在第二个语句中,将变量 k 推导为类型 int,因为初始化表达式 (0) 是整数

int j = 0; // Variable j is explicitly type int.
auto k = 0; // Variable k is implicitly type int because 0 is an integer.

以下声明等效,但第二个声明比第一个更简单。使用 auto 关键字的最令人信服的一个原因是简单

map<int,list<string>>::iterator i = m.begin(); 
auto i = m.begin(); 

使用 iter 和 elem 启动循环时

#include <deque>
using namespace std;

int main()
{
  deque<double> dqDoubleData(10, 0.1);

  for (auto iter = dqDoubleData.begin(); iter != dqDoubleData.end(); ++iter)
  { /* ... */ }

  // prefer range-for loops with the following information in mind
  // (this applies to any range-for with auto, not just deque)

  for (auto elem : dqDoubleData) // COPIES elements, not much better than the previous examples
  { /* ... */ }

  for (auto& elem : dqDoubleData) // observes and/or modifies elements IN-PLACE
  { /* ... */ }

  for (const auto& elem : dqDoubleData) // observes elements IN-PLACE
  { /* ... */ }
}

下面的代码片段使用 new 运算符和指针声明来声明指针

double x = 12.34;
auto *y = new auto(x), **z = new auto(&x);

下一个代码片段在每个声明语句中声明多个符号。请注意,每个语句中的所有符号将解析为同一类型。

auto x = 1, *y = &x, **z = &y; // Resolves to int.
auto a(2.01), *b (&a);     // Resolves to double.
auto c = 'a', *d(&c);     // Resolves to char.
auto m = 1, &n = m;      // Resolves to int.

此代码片段使用条件运算符 (?:) 将变量 x 声明为值为 200 的整数:

int v1 = 100, v2 = 200;
auto x = v1 > v2 ? v1 : v2;

下面的代码片段将变量 x 初始化为类型 int,将变量 y初始化对类型 const int 的引用,将变量 fp 初始化为指向返回类型 int 的函数的指针。

int f(int x) { return x; }
int main()
{
  auto x = f(0);
  const auto & y = f(1);
  int (*p)(int x);
  p = f;
  auto fp = p;
  //...
}


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