C++11新特性之三——auto/decltype

  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，在C++11中已被删除。前后两个标准的auto，完全是两个概念

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 <vector>  
#include <map>  
  
using namespace std;  
  
int main(int argc, char *argv[], char *env[])  
{  
//  auto a;                 // 错误，没有初始化表达式，无法推断出a的类型  
//  auto int a = 10;        // 错误，auto临时变量的语义在C++11中已不存在, 这是旧标准的用法。  
  
    // 1. 自动帮助推导类型  
    auto a = 10;  
    auto c = 'A';  
    auto s("hello");  
  
    // 2. 类型冗长  
    map<int, map<int,int> > map_;  
    map<int, map<int,int>>::const_iterator itr1 = map_.begin();  
    const auto itr2 = map_.begin();  
    auto ptr = []()  
    {  
        std::cout << "hello world" << std::endl;  
    };  
  
    return 0;  
};  
  
// 3. 使用模板技术时，如果某个变量的类型依赖于模板参数，  
// 不使用auto将很难确定变量的类型（使用auto后，将由编译器自动进行确定）。  
template <class T, class U>  
void Multiply(T t, U u)  
{  
    auto v = t * u;  
}  

2.返回占位符:

template <typename T1, typename T2>  
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：

①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;  

②用auto声明的变量必须初始化（auto需要根据初始化的值推断出类型）

auto m; // m should be intialized 

③auto不能与其他类型组合连用

auto int p; // 这是旧auto的做法。  

④函数和模板 参数 不能被声明为auto

void MyFunction(auto parameter){} // no auto as method argument  
  
template<auto T> // utter nonsense - not allowed  
void Fun(T t){}  

⑤定义在 堆 上的变量，使用了auto的表达式必须被初始化（auto需要根据初始化的值推断出类型）

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)  

⑥auto是一个占位符，并不是一个它自己的类型，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<auto>(value); // same as above   

⑦定义在一个auto序列的变量必须始终推导成同一类型

auto x1 = 5, x2 = 5.0, x3='r';  // This is too much....we cannot combine like this  

⑧auto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  

// or
const auto k = i;
k = 100 　　 // Error. k is constant int 

// or
auto k = &i;
*k = 100; 　　// Error. k is const int*
　　
// Similarly with volatile qualifer

⑨auto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<<typeid(j).name()<<endl; // This will print int*  
  
auto& k = a;  
cout<<typeid(k).name()<<endl; // This will print int [9]  

 

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decltype

用于编译时推断类型,decltype有点像auto的逆过程：

• 使用auto可以声明一个变量；
• 而decltype可以通过一个变量得到类型。

在C++11可以使用trailing-return-type指定返回值类型，而在C++14中可以使用decltype(auto)这种更强大的语法，让程序员不再纠结返回值类型。

decltype 最主要用来声明一个函数模板，并且返回值的类型取决于参数的类型；（如上面第2点：返回占位符）