auto类型
C++11中引入的auto主要用于类型推导。auto在C++98中“存储类型指示符”的语义,由于使用极少且多余,该语义从C++11开始被删除。
auto类型推导用于从初始化表达式中推断出变量的数据类型,通过此方法可以有效简化代码:
Example:
//简化前的代码
for (std::vector<std::string>::iterator i = vs.begin(); i != vs.end(); i++)
{
//code
}
//简化后的代码
for (auto i = vs.begin(); i != vs.end(); i++)
{
//code
}
上例中,auto能够自动推导出vs.begin()的类型,从而避免了冗长的类型说明。这个用法是我们大力推荐的。
当auto用于模板定义中,其“自适应”性会得到更充分的体现。
Example:
#include<iostream>
template<typename T1, typename T2>
double Sum(T1 & t1, T2 & t2) //从c++14起,也可以支持函数返回值类型设为auto,这种用法多用于编写库的开发人员。
{
auto s = t1 + t2; //s的类型会在模板实例化时被推导出来
return s;
}
int main()
{
int a = 3;
long b = 5;
float c = 1.0f, d = 2.3f;
auto e = Sum<int, long>(a, b); //s的类型被推导为long
auto f = Sum<float, float>(c, d); //s的类型被推导为float
std::cout << e << " " << f << std::endl;
return 0;
}
//编译选项:g++ -std=c++11 auto1.cpp
上例中,由于类型T1、T2要在模板实例化时才能确定,所以在Sum中将变量s的类型声明为auto。
auto可以与指针和引用结合起来使用,使用效果符合我们的想象。如下例所示:
Example:
#include<iostream>
#include<typeinfo>
int main()
{
int x = 0;
int *y = &x;
auto &b = x; //int&
auto c = y; //int*
auto *d = y; //int*
auto e = b; //int
return 0;
}
//编译选项:g++ -std=c++11 auto2.cpp
本例中,对于c、d两个变量而言,声明其为auto*或auto并没有区别。
而如果要使得auto声明的变量是另一个变量的引用,则必须使用auto&,如本例中的变量b。而本例中e没有带&,则被推导成int类型。正如我们所熟知的,使用引用其实是使用引用的对象,特别是当引用被用作初始值时,真正参与初始化的其实是引用对象的值。
其次,auto与const和volatile之间也存在着一些相互关系。const和volatile代表了变量的两种不同的属性:易失和常量。在c++标准中,它们常常被一起叫作cv限制符(cv-qualifier)。
在深入介绍auto和cv限定符连用之前,先介绍下C++11中的顶层const和底层const。顶层const(top-level const)表示指针本身是一个常量,而底层const(low-level const)表示指针所指的对象是一个常量。
更一般的,顶层const可以表示任意的对象是常量,这一点对于任何数据类型都适用,如算术类型、类、指针等。底层const则与指针和引用等复合类型的基本类型部分有关。
int i = 0;
int *const p1 = &i; //顶层const
const int ci = 42; //顶层const
const int *p2 = &ci; //底层const
const int *const p3 = p2; //右边的const是顶层const,左边的const是底层const
const int &r = ci; //用于声明引用的const都是底层const
同理,volatile与const的用法相似。
鉴于cv限制符的特殊性,C++11标准规定auto可以与cv限制符一起使用。在连用时,auto一般会忽略掉顶层const,同时底层const则会保留下来,比如当初始值时一个指向常量的指针时:
Example:
int i = 0;
const int ci = i, &cr = ci;
auto b = ci; //b:int(ci的顶层const特性被忽略掉了)
auto c = cr; //c:int(cr是ci的别名,ci本身是顶层const)
auto d = &i; //d:int *(整数的地址就是指向整数的指针)
auto e = &ci; //e:const int *(对常量对象取地址是一种底层const)
如果希望推断出auto类型是一个顶层const,需要明确指出:
const auto f = ci; //ci的推演类型是int,f是const int
同理volatile与auto连用的用法和const一致。
auto在使用上的限制:以下四种情况特点基本类似,人为观察很容易能够推导出auto所在位置应有的类型,但现有标准还不支持这样的方式。
Example:
#include<vector>
using namespace std;
void fun(auto x = 1) //1:auto函数形参,无法通过编译
{}
struct str
{
auto var = 10; //2:auto非静态成员变量,无法通过编译
};
int main()
{
char x[3];
auto y = x;
auto z[3] = x; //3:auto数组,无法通过编译
vector<auto> v = { 1 }; //4.auto模板参数(实例化时,)无法通过编译
return 0;
}
//编译选项:g++ -std=c++11 auto3.cpp