C++11新特性之auto關鍵字的使用

一.auto關鍵字簡介

auto這個關鍵字並不是一個全新的關鍵字，在舊標准中，它代表的是“具有自動存儲期的局部變量”；但是它在這方面並沒有起到很大的作用，比如：auto int i = 10 與int i = 10是等價的， 在舊標准中我們很少會用到auto關鍵字，因為非靜態變量在默認的情況下本就是“具有自動存儲期的”。

考慮到在舊標准中auto關鍵字用的很少。在C++11新特性中，auto關鍵字不在表示存儲類型指示符，而是把它改成了一個類型指示符，用來提示編譯器對此類型變量做類型的自動推導。

二.auto的推導規則

下述示例需要在支持C++11新特性的編譯器中執行，否則會出現編譯錯誤

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int x = 10;
    auto *a = &x;       //auto被推導為int
    auto b = &x;        //auto被推導為int*
    auto &c = x;        //auto被推導為int
    auto d = c;         //auto被推導為int
    
    const auto e = x;   //auto被推導為int
    auto f = e;         //auto被推導為int
        
    const auto& g = x;  //auto被推導為int
    auto& h = g;        //auto被推導為int

    return 0;
}

A.d的推導結果說明了當表達式是一個引用類型時，auto會把引用類型拋棄，直接推導成原始類型int;

B.f的推導結果說明了當表達式帶有const屬性時，auto會把const屬性拋棄掉，直接推導成int類型;

C.g和h的推導說明了當auto和引用(換成指針在這里也將得到同樣的結果)結合時，auto的推導將保留變量的const屬性

下面是上述推導A的驗證實例

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int x = 10;
    const auto z = x;
    auto y = z;
    y = 10;
    cout << y << endl;

    const int a = 10;
    a = 20;
    cout << a << endl;

    return 0;
}

在C++中，const int a = 10;初始化完成后，在為a賦值為20，編譯器便會報錯。如下所示：

a現在只是一個可讀變量，不可在更改它的初始值；所以說，如果上述y變量類型推導為const int，再為y賦值的話，在編譯時會報出同樣的錯誤，但在編譯時並未出現上述錯誤，那就說明在進行類型推導時，把const屬性給拋棄掉了，只保留了一個原始類型int.

下面是上述推導C的驗證實例

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int x = 10;
    const auto& z = x;
    z = 20;
    cout << z << endl;

    return 0;
}

編譯后會出現如下錯誤：

可以看出z只是一個只讀引用，即const int &類型，不能再為其賦值。

從以上示例可以總結出下面兩條規則

(1).當不聲明為指針或引用時，auto的推導結果和初始化表達式拋棄引用和cv限定符(const和volatile限定符的統稱)。

(2).當聲明為指針或引用時，auto的推導結果將保持初始化表達式的cv屬性。

三.auto的使用范圍

auto關鍵字不是說在任何地方都能適用的；

(1).不能作為函數的形參

(2).不能用於非靜態成員變量

(3).auto無法定義數組

(4).auto無法推導出模板參數

示例如下：

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

struct MyStruct
{
    auto nValue = 0;  //錯誤： 非靜態的成員變量
    static const auto value = 10;
};

void MyPrintf(auto i) //警告：在參數聲明中使用“auto”只能用-STD= C++1Y或-STD= GNU+1Y：
{
    cout << i << endl;
}

int main()
{
    auto array[10] = {0};   //錯誤：無法定義數組
    list<auto> MyList;      //錯誤：無法推導出模板的參數類型
    auto i = 10;
    MyPrintf(i);
    return 0;
}

那么在什么時候使用auto關鍵字呢？當變量定義過於冗長時，可以考慮使用auto關鍵字代替；比如說C++去遍歷一個stl容器，迭代器定義時比較累贅，換成auto關鍵之后是不是瞬間清爽了不少。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> MyVector;
    //插入數據
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
        MyVector.push_back(i);
    }
    //舊特性中遍歷數據
    vector<int>::iterator it = MyVector.begin();
    for(; it != MyVector.end(); it++)
    {
        cout << *it <<",";
    }
    cout << endl;
    //新特性中遍歷數據
    auto MyIt = MyVector.begin();
    for(; MyIt != MyVector.end(); MyIt++)
    {
        cout << *MyIt << ",";
    }
    return 0;
}