【C++入门】auto关键字 与 基于范围的for循环(C++11)

目录

引言

类型别名的思考

一、概念

二、使用细则

         1.auto与指针和引用结合起来使用

         2.在同一行定义多个变量

三、auto不适用的场景

基于范围的for循环(C++11)

一、范围for的语法

二、使用条件

        1.for循环迭代的范围必须是确定的

        2.迭代的对象要实现++和==的操作

总结


引言

类型别名的思考

        随着程序越来越复杂,程序中用到的类型也越来越复杂,经常体现在:

        1.类型难以拼写

        2.含义不明确导致容易出错

#include 
#include 
int main()
{
     std::map m{ { "apple", "苹果" }, { "orange", "橙子" }, 
 {"pear","梨"} };
     std::map::iterator it = m.begin();
     while (it != m.end())
         {
         //....
         }
     return 0;
}

std::map::iterator 是一个类型,但是该类型太长了,特别容易写错,聪明的同学可能已经想到:可以通过typedef给类型取别名,比如:

#include 
#include 
typedef std::map Map;
int main()
{
     Map m{ { "apple", "苹果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
     Map::iterator it = m.begin();
     while (it != m.end())
         {
         //....
         }
     return 0;
}

使用typedef给类型取别名确实可以简化代码,但是typedef有时会遇到新的难题:

typedef char* pstring;
int main()
{
	const pstring p1; // 编译成功还是失败?
	const pstring* p2; // 编译成功还是失败?
	return 0;
}

当运行以上代码时,会报错

【C++入门】auto关键字 与 基于范围的for循环(C++11)_第1张图片

在编程时,常常需要把表达式的值赋值给变量,这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。然而 有时候要做到这点并非那么容易,因此C++11给auto赋予了新的含义。

一、概念

        在早期C/C++中auto的含义是:使用auto修饰的变量,是具有自动存储器的局部变量,但遗憾的是一直没有 人去使用它。

        C++11中,标准委员会赋予了auto全新的含义即:auto不再是一个存储类型指示符,而是作为一个新的类型 指示符来指示编译器,auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得

        也就是说,我们在定义一个变量时,不需要自己去考虑这个变量的类型,而是把这件事情交给了编译器来进行,回到开头的那段代码:

#include 
#include 
int main()
{
	std::map m{ { "apple", "苹果" }, { "orange", "橙子" },
	{"pear","梨"} };
	auto it = m.begin();
	while (it != m.end())
	{
		//....
	}
	return 0;
}

auto替代了类型 std::map::iterator ,是不是就特别方便。

int TestAuto()
{
     return 10;
}

int main()
{
     int a = 10;
     auto b = a;
     auto c = 'a';
     auto d = TestAuto();
 
     cout << typeid(b).name() << endl;
     cout << typeid(c).name() << endl;
     cout << typeid(d).name() << endl;
 
     //auto e; 无法通过编译,使用auto定义变量时必须对其进行初始化
     return 0;
}

上述代码中,auto e 这种定义是不可取的,因为:

使用auto定义变量时必须对其进行初始化,在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类 型。因此auto并非是一种“类型”的声明,而是一个类型声明时的“占位符”,编译器在编译期会将auto替换为 变量实际的类型。

二、使用细则

         1.auto与指针和引用结合起来使用

        用auto声明指针类型时,用auto和auto*没有任何区别,但用auto声明引用类型时则必须加&

#include
using namespace std;

int main()
{
	auto a = 3;
	auto pa1 = &a;
	auto* pa2 = &a;
	auto& b = a;

	cout << typeid(a).name() << endl;
	cout << typeid(pa1).name() << endl;
	cout << typeid(pa2).name() << endl;
	cout << typeid(b).name() << endl;
	return 0;
}

        来看看运行结果:

int main()
{
	auto a = 1, b = 2;
	auto c = 3, d = 4.0;
	return 0;
}

         2.在同一行定义多个变量

        当在同一行声明多个变量时,这些变量必须是相同的类型,否则编译器将会报错,因为编译器实际只对 第一个类型进行推导,然后用推导出来的类型定义其他变量。

int main()
{
	auto a = 1, b = 2;
	auto c = 3, d = 4.0;
	return 0;
}

此时报错信息是:

三、auto不适用的场景

        1.auto不能作为函数的参数

// 此处代码编译失败,auto不能作为形参类型,因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{}

 【C++入门】auto关键字 与 基于范围的for循环(C++11)_第2张图片

        2.auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{
	int a[] = { 1,2,3 };
	auto b[] = { 4,5,6 };
}

 

        3.为了避免与C++98中的auto发生混淆,C++11只保留了auto作为类型指示符的用法

        4.auto在实际中最常见的优势用法就是跟新式for循环还有lambda表达式等进行配合使用

接下来我们来介绍一下C++提供的新式for循环:

基于范围的for循环(C++11)

一、范围for的语法

        在C++98中如果要遍历一个数组,可以按照以下方式进行:

void TestFor()
{
     int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
     for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
     array[i] *= 2;
 
     for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
     cout << *p << endl;
}

        对于一个有范围的集合而言,由程序员来说明循环的范围是多余的,有时候还会容易犯错误。因此C++11中 引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ :”分为两部分:第一部分是范围内用于迭代的变量, 第二部分则表示被迭代的范围

void TestFor()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (auto& e : a)
		e *= 2;
	for (auto e : a)
		cout << e << " ";
	return;
}

int main()
{
	TestFor();
	return 0;
}

运行结果:

注:与普通循环类似,可以用continue来结束本次循环,也可以用break来跳出整个循环。

二、使用条件

        1.for循环迭代的范围必须是确定的

        对于数组而言,就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围;对于类而言,应该提供begin和end的 方法,beginend就是for循环迭代的范围。

        注意:以下代码就有问题,因为for的范围不确定

void TestFor(int array[])
{
     for(auto& e : array)
     cout<< e <

        2.迭代的对象要实现++和==的操作

        关于迭代器这个问题,在以后的章节会讲到,在这里就不展开讲述了。

总结

        auto关键字方便我们声明和定义变量,特别是在变量类型特别复杂的时候

        C++11推出的新型for循环是基于范围,在一些情形下特别方便好用(有范围的集合)

以上就是我对 auto关键字 和 基于范围的for循环 的介绍的全部内容了,觉得有帮助的铁铁可以点赞评论关注支持一波~~

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