auto💓
本篇开启Cpp进阶系列
==auto在编译期间自动推导出变量的类型。==
==auto 仅仅是一个占位符，在编译器期间它会被真正的类型所替代。==
auto在版本迭代中技巧太多，下面简单总结。注意auto是不能用在定义数组的，下面我说的都是版本证实的
在C++11中，auto关键字不能用于定义数组。例如：
c++复制代码auto arr[] = {1, 2, 3}; // 编译错误
上面的示例中，auto关键字用于定义数组，但是编译会失败，因为编译器无法推断出数组的类型。
如果要使用auto关键字定义类型，则需要将其用于定义数组的元素，并使用大括号括起来初始化数组。例如：
c++复制代码auto x = 1; // 推导为int类型
auto arr = {1, 2, 3}; // 推导为std::initializer_list<int>
eg:
int main() {
auto arr = {1, 2, 3};
for(auto x:arr)
{
cout<<x<<endl;
}
getchar();
return 0;
}
在上面的示例中，auto关键字用于定义变量x和数组arr的元素类型，并且使用大括号初始化arr数组，此时编译器可以自动推导出arr数组的类型为std::initializer_list<int>。
如果需要使用auto关键字定义数组，可以使用C++17中新增的auto作为数组的元素类型来实现。例如：
c++复制代码auto arr = std::array{1, 2, 3}; // 推导为std::array<int, 3>
在上面的示例中，使用std::array和auto关键字定义了一个数组arr，此时编译器可以自动推导出arr数组的类型为std::array<int, 3>。
C++11
C++11 中引入了一个新的关键字 auto , 用于自动型别推导. 同时引入了一个新的写法.
auto func(T parameters) -> type;
把函数返回类型写在后面, 这叫做 trailing return type. 这个写法等价于把 type 放在前面的通常函数, 比如
type func(T parameters);
所以说 auto 关键字只是一个占位符, 不过配合上同为 C++11 引入的 decltype 关键字, 就可以进行类型推导. 比如下面这个模板函数
template <typename U, typename V>
auto add(U a, V b) -> decltype(a + b);
// add(float, double) 返回 double
// add(float, int) 返回 float
// 诸如此类
这样可以通过 a + b 的型别推断出 add 函数的返回类型. 这样的话, 返回的型别就可以利用函数参数的型别所决定了.
C++14
新的占位符 auto
C++14 允许你在函数定义的时候, 使用真正的 auto , 如果在一个函数定义的时候用上 auto , 那他就会按照下面这个方式推断.
auto func(T parameters){
return something;
}
这个 auto 推导的结果就相当于
auto value = something;
之中的 auto 所推导的结果. 类似地, auto & , auto && , const auto , const auto & 等关键字也都是这个原理.
这些关键字使用上是有区别的, 比如 auto & 只能返回左值引用, 而 auto && 既能返回左值引用, 又能返回右值引用. auto 只能返回一个型别. 等等.
这样子的写法只能在函数定义中使用, 因为必须同时提供返回值才能完成推导.
老的占位符 auto
C++14 为 C++11 中这种写法
auto func(T parameter) -> decltype(something) // decltype() 中就是返回值
{
return something;
}
留了个简化的写法:
decltype(auto) func(T parameter)
{
return something;
}
同样我们需要给出函数的 definition, 而不只是 declaration.
这就是常用的 decltype(auto) 的含义了.
decltype 的推导规则和 auto , auto & , auto && , const auto , const auto & 等都不一样. 它既可以返回类型, 又可以返回左右值引用, 还会保留 const 语义, 挺不一样的.
用在 lambda 中
定义一个典型的 lambda 实际上需要
- 捕获 [],
- 函数参数 (),
- 返回类型
type, - 函数定义 {}.
auto f = []() -> type {};
这里我们省略了一些关键字, 比如 mutable , noexcept 等. C++17 中还可以用 constexpr 等关键字.
当然这个 -> type 也可以不写. 不写就意味着被 C++14 中的 -> auto 占位了. 包括 C++11 也是这样的, 尽管 C++11 中还没有 auto 的这个用法.
函数参数的 auto
我们刚刚说的都是返回类型的地方放一个 auto . 我们下面来聊聊函数参数中的 auto .
lambda 参数中的 auto
C++ 14 中允许了 lambda 参数使用 auto , auto && 等等 C++14 的类型占位符. 你可以写出这样的代码:
auto sum = [](auto x, auto y) { return x + y; };
sum 就有点像模板了, 遇到的时候会自行推断 x + y 的型别. 尽管如此, 你仍然不能写一个具有函数模板形式的 lambda.
普通函数中的 auto
我们知道长期以来, C++ 有函数模板, 而 lambda 的参数可以用 auto 变得像函数模板一样. 这两个东西这么像, 终于在 C++20 中得到了统一.
在 C++20 中, 我们在函数参数中也可以用 auto , auto & , auto && 等等之一了. 而在 lambda 中, 我们也可以使用显式的模板参数列表了. 你可以写出:
auto add(auto x, auto y)
{
return x + y;
}
这种很奇怪的代码了.
也可以写出
auto add = []<typename T, typename S>(T x, S y) { return x + y; };
参考：