【C++11新特性】 auto關鍵字

原文鏈接： http://blog.csdn.net/xiejingfa/article/details/50469045

 

熟悉腳本語言的人都知道，很多腳本語言都引入了“類型自動推斷”技術：比如python，可以直接聲明變量，在運行時進行類型檢查。隨着C++11標准的發布，C++語言也引入了類型自動推斷的功能，這就是我們今天要介紹的auto關鍵字。

C++是一種強類型語言，聲明變量時必須明確指出其類型。但是，在實踐中，優勢我們很難推斷出某個表達式的值的類型，尤其是隨着模板類型的出現，要想弄明白某些復雜表達式的返回類型就變得更加困難。為了解決這個問題，C++11重新定義了auto關鍵字的語義，用於進行自動類型推斷。為什么說“重新定義”呢？auto關鍵字在C++98中已經出現，用於自動變量的聲明，但是極少被使用（關於此定義，可以查看這里）。

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用法

C++引入auto關鍵字主要有兩種用途：一是在變量聲明時根據初始化表達式自動推斷該變量的類型，二是在聲明函數時作為函數返回值的占位符。對於自動類型推斷，C++11中也有一個類似的關鍵字decltype，感興趣的童鞋可以繼續關注我的博客，今天我們主要來講解一些auto關鍵字的用法。

自動類型推斷

使用auto從初始化表達式中推斷出變量的數據類型，可以大大簡化我們的編程工作，特別是對於一些類型冗長復雜的變量。比如，在以前的做法中，對於vector類型的變量，如果我們需要獲取它的迭代器，我們需要這樣聲明vector::iterator iter，而使用auto關鍵字后我們可以讓編譯器幫我們推斷出迭代器的具體類型。另外，在模板函數定義時，如果變量的類型依賴於模板參數，我們也很難確定變量的類型，使用auto關鍵字則可以把這些“臟活累活”交給編譯器完成。

下面看一些簡單的例子：

#include <iostream> #include <vector> using namespace std; template<class T, class U> void add(T t, U u) { auto s = t + u; cout << "type of t + u is " << typeid(s).name() << endl; } int main() { // 簡單自動類型推斷 auto a = 123; cout << "type of a is " << typeid(a).name() << endl; auto s("fred"); cout << "type of s is " << typeid(s).name() << endl; // 冗長的類型說明（如迭代器） vector<int> vec; auto iter = vec.begin(); cout << "type of iter is " << typeid(iter).name() << endl; // 使用模板技術時，如果某個變量的類型依賴於模板參數，使用auto確定變量類型 add(101, 1.1); }

函數返回值占位符

在這種情況下，auto主要與decltype關鍵字配合使用，作為返回值類型后置時的占位符。此時，關鍵字不表示自動類型檢測，僅僅是表示后置返回值的語法的一部分。

示例如下：

template<class T, class U> auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) { return t + u; }

注意事項

1、使用auto關鍵字的變量必須有初始值。

2、可以使用valatile，*（指針類型說明符），&（引用類型說明符），&&（右值引用）來修飾auto關鍵字。

    auto a = 10; auto *pa = new auto(a); auto **rpa = new auto(&a); cout << typeid(a).name() << endl; // 輸出： int cout << typeid(pa).name() << endl; // 輸出： int * cout << typeid(rpa).name() << endl; // 輸出： int **

3、函數參數和模板參數不能被聲明為auto。

4 、使用auto關鍵字聲明變量的類型，不能自動推導出頂層的CV-qualifiers和引用類型，除非顯示聲明。例如：

• 使用auto關鍵字進行類型推導時，如果初始化表達式是引用類型，編譯器會去除引用，除非顯示聲明。例如：

    int i = 10; int &r = i; auto a = r; a = 13; // 重新賦值 cout << "i = " << i << " a = " << a << endl; // 輸出i=10，a=13 // 顯式聲明 auto &b = r; b = 15; // 重新賦值 cout << "i = " << i << " b = " << b << endl; // 輸出i=15，a=15

• 使用auto使用auto關鍵字進行類型推導時，編譯器會自動忽略頂層const，除非顯示聲明。例如：

    const int c1 = 10; auto c2 = c1; c1 = 11; // 報錯，c1為const int類型，無法修改const變量 c2 = 14; // 正確，c2為int類型 // 顯示聲明 const auto c3 = c1; c3 = 15; // 報錯，c3為const int類型，無法修改const變量

5、對於數組類型，auto關鍵字會推導為指針類型，除非被聲明為引用。例如：

    int a[10]; auto b = a; cout << typeid(b).name() << endl; // 輸出：int * auto &c = a; cout << typeid(c).name() << endl; // 輸出：int [10]