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auto的用法

用於代替冗長複雜、變數使用範圍專一的變數宣告。

想象一下在沒有auto的時候,我們操作標準庫時經常需要這樣:

#include<string>
#include<vector>
int main()
{
    std::vector<std::string> vs;
    for (std::vector<std::string>::iterator i = vs.begin(); i != vs.end(); i++)
    {
        //...
    }
}

這樣看程式碼寫程式碼實在煩得很。有人可能會說為何不直接使用using namespace std,這樣程式碼可以短一點。實際上這不是該建議的方法(C++Primer對此有相關敘述)。使用auto能簡化程式碼:

#include<string>
#include<vector>
int main()
{
    std::vector<std::string> vs;
    for (auto i = vs.begin(); i != vs.end(); i++)
    {
        //..
    }
}

for迴圈中的i將在編譯時自動推導其型別,而不用我們顯式去定義那長長的一串。

在定義模板函式時,用於宣告依賴模板引數的變數型別。

template <typename _Tx,typename _Ty>
void Multiply(_Tx x, _Ty y)
{
    auto v = x*y;
    std::cout << v;
}

若不使用auto變數來宣告v,那這個函式就難定義啦,不到編譯的時候,誰知道x*y的真正型別是什麼呢?

模板函式依賴於模板引數的返回值

template <typename _Tx, typename _Ty>
auto multiply(_Tx x, _Ty y)->decltype(x*y)
{
    return x*y;
}

當模板函式的返回值依賴於模板的引數時,我們依舊無法在編譯程式碼前確定模板引數的型別,故也無從知道返回值的型別,這時我們可以使用auto。格式如上所示。
decltype操作符用於查詢表示式的資料型別,也是C++11標準引入的新的運算子,其目的也是解決泛型程式設計中有些型別由模板引數決定,而難以表示它的問題。
auto在這裡的作用也稱為返回值佔位

,它只是為函式返回值佔了一個位置,真正的返回值是後面的decltype(_Tx*_Ty)。為何要將返回值後置呢?如果沒有後置,則函式宣告時為:

decltype(x*y)multiply(_Tx x, _Ty y)

而此時x,y還沒宣告呢,編譯無法通過。

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注意事項

  • auto 變數必須在定義時初始化,這類似於const關鍵字。
  • 定義在一個auto序列的變數必須始終推導成同一型別。例如:

    auto a4 = 10, a5 = 20, a6 = 30;//正確
    auto b4 = 10, b5 = 20.0, b6 = 'a';//錯誤,沒有推導為同一型別
    使用auto關鍵字做型別自動推導時,依次施加一下規則:
  • 如果初始化表示式是引用,則去除引用語義。

    int a = 10;
    int &b = a;
    
    auto c = b;//c的型別為int而非int&(去除引用)
    auto &d = b;//此時c的型別才為int&
    
    c = 100;//a =10;
    d = 100;//a =100;
  • 如果初始化表示式為const或volatile(或者兩者兼有),則除去const/volatile語義。

    const int a1 = 10;
    auto  b1= a1; //b1的型別為int而非const int(去除const)
    const auto c1 = a1;//此時c1的型別為const int
    b1 = 100;//合法
    c1 = 100;//非法
  • 如果auto關鍵字帶上&號,則不去除const語意。

    const int a2 = 10;
    auto &b2 = a2;//因為auto帶上&,故不去除const,b2型別為const int
    b2 = 10; //非法
    這是因為如何去掉了const,則b2為a2的非const引用,通過b2可以改變a2的值,則顯然是不合理的。
  • 初始化表示式為陣列時,auto關鍵字推導型別為指標。

    int a3[3] = { 1, 2, 3 };
    auto b3 = a3;
    cout << typeid(b3).name() << endl;

    程式將輸出

    int *

  • 若表示式為陣列且auto帶上&,則推導型別為陣列型別。

    int a7[3] = { 1, 2, 3 };
    auto & b7 = a7;
    cout << typeid(b7).name() << endl;

    程式輸出

    int [3]

  • 函式或者模板引數不能被宣告為auto

    void func(auto a)  //錯誤
    {
    //... 
    }
  • 時刻要注意auto並不是一個真正的型別。
    auto僅僅是一個佔位符,它並不是一個真正的型別,不能使用一些以型別為運算元的操作符,如sizeof或者typeid。

    cout << sizeof(auto) << endl;//錯誤
    cout << typeid(auto).name() << endl;//錯誤