本文根据众多互联网博客内容整理后形成,引用内容的版权归原始作者所有,仅限于学习研究使用,不得用于任何商业用途。
auto – 从初始化中推断数据类型
考虑下面的代码:
auto x = 7;
这里的变量x被整数7初始化,所以x的实际数据类型是int。auto的通用形式如下:
auto x = expression;
这样,这个表达式计算结果的数据类型就是变量x的数据类型。
当数据类型未知或不便书写时,使用auto可让编译器自动根据用以初始化变量的表达式类型来推导变量类型。考虑如下代码:
template void printall(const vector& v)
{
// 根据v.begin()的返回值类型自动推断p的数据类型
for (auto p = v.begin(); p!=v.end(); ++p)
cout << *p << “n”;
}
为了表示同样的意义,在C++98中,我们不得不这样写:
template void printall(const vector& v)
{
for (typename vector::const_iterator p = v.begin();
p!=v.end(); ++p)
cout << *p << “n”;
}
当变量的数据类型依赖于模板参数时,如果不使用auto关键字,将很难确定变量的数据类型。例如:
template void multiply (const vector& vt,
const vector& vu)
{
// …
auto tmp = vt[i]*vu[i];
// …
}
在这里,tmp的数据类型应该与模板参数T和U相乘之后的结果的数据类型相同。对于程序员来说,要通过模板参数确定tmp的数据类型是一件很困难的事情。但是,对于编译器来说,一旦确定了T和U的数据类型,推断tmp的数据类型将是轻而易举的一件事情。
C++11中引入的auto主要有两种用途:自动类型推断和返回值占位。auto在C++98中的标识临时变量的语义,由于使用极少且多余,就算不使用auto声明,变量依旧拥有自动的生命期, 在C++11中已被删除。注意前后两个标准的auto,完全是两个概念。
int a =10 ; //拥有自动生命期
auto int b = 20 ;//拥有自动生命期
static int c = 30 ;//延长了生命期
1. 自动类型推断
auto自动类型推断,用于从初始化表达式中推断出变量的数据类型。通过auto的自动类型推断,可以大大简化我们的编程工作。下面是一些使用auto的例子。
#include
#include
2. 返回值占位
template
auto compose(T1 t1, T2 t2) -> decltype(t1 + t2)
{
return t1+t2;
}
auto v = compose(2, 3.14); // v's type is double
3.使用注意事项
我们可以使用valatile,pointer(*),reference(&),rvalue reference(&&) 来修饰auto。
auto k = 5;
auto* pK = new auto(k);
auto** ppK = new auto(&k);
const auto n = 6;
auto不能自动推导成CV-qualifiers(constant & volatile qualifiers),除非被声明为引用类型
const int i = 99;
auto j = i; // j is int, rather than const int
j = 100 // Fine. As j is not constant
// Now let us try to have reference
auto& k = i; // Now k is const int&
k = 100; // Error. k is constant
// Similarly with volatile qualifer
如果初始化表达式是引用,则去除引用语义。
int a = 10;
int &b = a;
auto c = b;//c的类型为int而非int&(去除引用)
auto &d = b;//此时c的类型才为int&
c = 100;//a =10;
d = 100;//a =100;
如果初始化表达式为const或volatile(或者两者兼有),则除去const/volatile语义。
const int a1 = 10;
auto b1= a1; //b1的类型为int而非const int(去除const)
const auto c1 = a1;//此时c1的类型为const int
b1 = 100;//合法
c1 = 100;//非法
如果auto关键字带上&号,则不去除const语意。
const int a2 = 10;
auto &b2 = a2;//因为auto带上&,故不去除const,b2类型为const int
b2 = 10; //非法
这是因为如何去掉了const,则b2为a2的非const引用,通过b2可以改变a2的值,则显然是不合理的。
用auto声明的变量必须初始化
auto m; // m should be intialized
auto不能与其他类型组合连用
auto int p; // 这是旧auto的做法。
函数和模板参数不能被声明为auto
void MyFunction(auto parameter){} // no auto as method argument
template // utter nonsense - not allowed
void Fun(T t){}
定义在堆上的变量,使用了auto的表达式必须被初始化
int* p = new auto(0); //fine
int* pp = new auto(); // should be initialized
auto x = new auto(); // Hmmm ... no intializer
auto* y = new auto(9); // Fine. Here y is a int*
auto z = new auto(9); //Fine. Here z is a int* (It is not just an int)
auto是一个占位符,并不是一个他自己的类型,因此不能用于类型转换或其他一些操作,如sizeof和typeid
int value = 123;
auto x2 = (auto)value; // no casting using auto
auto x3 = static_cast(value); // same as above
定义在一个auto序列的变量必须始终推导成同一类型
auto a4 = 10, a5 = 20, a6 = 30;//正确
auto b4 = 10, b5 = 20.0, b6 = 'a';//错误,没有推导为同一类型
auto会退化成指向数组的指针,除非被声明为引用
int a[9];
auto j = a;
cout<
std:prev 与 auto使用
std::prev
std::next
std::advance的使用在上面有链接,方法与prev和next相似,只是无返回指针,这里不进行说明
#include
#include
#include
int main()
{
std::vector v{ 3, 1, 4 };
auto it = v.begin();
auto nx = std::next(it, 2);
std::cout << *it << ' ' << *nx << '\n';
it = v.end();
auto pv = std::prev(it, 2);
std::cout << *pv << '\n';
}
decltype – 推断表达式的数据类型
decltype(E)是一个标识符或者表达式的推断数据类型(“declared type”),它可以用在变量声明中作为变量的数据类型。例如:
void f(const vector& a, vector& b)
{
// 推断表达式a[0]*b[0]的数据类型,并将其定义为Temp类型
typedef decltype(a[0]*b[0]) Tmp;
// 使用Tmp作为数据类型声明变量,创建对象
for (int i=0; i < b.size(); ++i) {
Tmp* p = new Tmp(a[i]*b[i]);
// …
}
// …
}
这个想法以“typeof”的形式已经在通用语言中流行很久了,但是,现在使用中的typeof的实现并没有完成,并有一些兼容性问题,所以新标准将其命名为decltype。
如果你仅仅是想根据初始化值为一个变量推断合适的数据类型,那么使用auto是一个更加简单的选择。当你只有需要推断某个表达式的数据类型,例如某个函数调用表达式的计算结果的数据类型,而不是某个变量的数据类型时,你才真正需要delctype。
返回类型后置
考虑一个模板函数
template
??? foo(U u, V v){
...
return u*v;
}
总之我要在这个函数做点事情,最后返回一个u*v类型的东西。返回类型该怎么写?
有了decltype,似乎可以这么:
template
auto foo(U u, V v) -> decltype(u*v){
return u*v;
}
decltype和auto不同,它不会忽略引用和顶层const修饰。
const int i=0;
int j=0, &r = j;
decltype(i) a; //const int
decltype(r) b; //int&
最后,比较特别的是,如果decltype里面的表达式被包含在括号中,视为对表达式求值的类型。
decltype((i)) a;//error: a is int& and must be initialized
对i求值返回的是int&。
参考资料
【C++11】新特性——auto的使用 - 清风小阁
C++11初探:类型推导,auto和decltype
【c++11 faq】auto – 从初始化中推断数据类型
【c++11 faq】decltype – 推断表达式的数据类型
C++11特性:auto关键字
c++11 std::prev、std::next、std::advance与auto 使用