C++ auto类型说明符
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编程时常常需要把表达式的值赋给变量,这就要求在声明变量的时候清楚知道表达式的类型。然而要做到这一点并非那么容易,有时候甚至根本做不到。为了解决这个问题,C++11标准引入了auto
类型说明符,用它就能让编译器替我们去分析表达式所属的类型。
与原来那些只对应一种特定类型的说明符不同,auto
让编译器通过初值来推算变量类型。显然,auto
定义的变量必须要有初始值。
使用auto
具有以下几点好处:
- 可靠性:如果表达式的类型发生更改(包括函数返回值发生更改的情况),它也能工作。
- 性能:确保将不会进行转换。
- 可用性:不必担心类型名称拼写困难和拼写有误。
- 效率:代码会变得更高效。
auto item = val1 + val2; // 由val1和val2相加的结果推断出item的类型
auto i=0, *p = &i; // i是整数,p是整型指针
使用auto
能在一条语句中声明多个变量。但是一条声明语句只能有一个基本数据类型,所以该语句中所有变量的初始基本数据类型都必须一致:
auto sz = 0, pi = 3.14; // Error!
编译器推断出的auto
类型有时候和初始值的类型并不完全一样,编译器会适当地改变结果类型使其更符合初始化规则,例如:
- 使用
auto
会删除引用
int count = 10;
int& countRef = count;
auto myAuto = countRef;
countRef = 11;
cout << count << " "; // print 11
myAuto = 12;
cout << count << endl; // print 11
你可能会认为 myAuto
是一个 int
引用,但它不是。它只是一个 int
,因为输出为 11 11
,而不是 11 12
;如果 auto
尚未删除此引用,则会出现此情况。
const
限定符
先引入一种表述:顶层const
表示指针本身是个常量,底层const
表示指针所指的对象是一个常量。一般auto
会忽略掉顶层const
,同时底层const
则会保留下来,例如:
int i = 0;
const int ci = i, &cr = ci;
auto b = ci; // b 是一个整数(ci的顶层const特性被忽略掉)
auto c = cr; // c 是一个整数(cr是ci的别名,ci本身是一个顶层const)
auto d = &i; // d 是一个整型指针(整数的地址就是指向整数的指针)
auto e = &ci; // e 是一个指向整数常量的指针(对常量对象取地址是一种底层const)
如果希望推断出的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类型
还可以将引用的类型设置为auto
,此时原来的初始化规则仍然适用:
auto &g = ci; // g是一个整型常量引用,绑定到ci
auto &h = 42; // Error: 不能为非常量引用绑定字面值
const auto &j = 42; // OK: 可以为常量引用绑定字面值
切记,符号*
和&
只从属于某个声明,而非基本数据类型的一部分,因此初始值必须是同一类型:
auto k = ci, &l = i; // k是整数,l是整型引用
auto &m = ci, *p = &ci; // m是对整型常量的引用,p是指向整型常量的指针
auto &n = i, *p2 = &ci; // Error: i的类型是int,而&ci的类型是const int
附上更多示例代码:
- 下面的声明等效。在第一个语句中,将变量
j
声明为类型int
。在第二个语句中,将变量k
推导为类型int
,因为初始化表达式 (0) 是整数
int j = 0; // Variable j is explicitly type int.
auto k = 0; // Variable k is implicitly type int because 0 is an integer.
- 以下声明等效,但第二个声明比第一个更简单。使用
auto
关键字的最令人信服的一个原因是简单
map<int,list<string>>::iterator i = m.begin();
auto i = m.begin();
- 使用
iter
和elem
启动循环时
#include <deque>
using namespace std;
int main()
{
deque<double> dqDoubleData(10, 0.1);
for (auto iter = dqDoubleData.begin(); iter != dqDoubleData.end(); ++iter)
{ /* ... */ }
// prefer range-for loops with the following information in mind
// (this applies to any range-for with auto, not just deque)
for (auto elem : dqDoubleData) // COPIES elements, not much better than the previous examples
{ /* ... */ }
for (auto& elem : dqDoubleData) // observes and/or modifies elements IN-PLACE
{ /* ... */ }
for (const auto& elem : dqDoubleData) // observes elements IN-PLACE
{ /* ... */ }
}
- 下面的代码片段使用
new
运算符和指针声明来声明指针
double x = 12.34;
auto *y = new auto(x), **z = new auto(&x);
- 下一个代码片段在每个声明语句中声明多个符号。请注意,每个语句中的所有符号将解析为同一类型。
auto x = 1, *y = &x, **z = &y; // Resolves to int.
auto a(2.01), *b (&a); // Resolves to double.
auto c = 'a', *d(&c); // Resolves to char.
auto m = 1, &n = m; // Resolves to int.
- 此代码片段使用条件运算符 (
?:
) 将变量x
声明为值为200
的整数:
int v1 = 100, v2 = 200;
auto x = v1 > v2 ? v1 : v2;
- 下面的代码片段将变量
x
初始化为类型int
,将变量y
初始化对类型const int
的引用,将变量fp
初始化为指向返回类型int
的函数的指针。
int f(int x) { return x; }
int main()
{
auto x = f(0);
const auto & y = f(1);
int (*p)(int x);
p = f;
auto fp = p;
//...
}
参考:
- Microsoft Developer Network: auto(C++)
- 《C++ Primer(第五版)》 Stanley B. Lippman.