c++11 auto 和 decltype
一. auto簡介
程式設計時候常常需要把表示式的值付給變數,需要在宣告變數的時候清楚的知道變數是什麼型別。然而做到這一點並非那麼容易(特別是模板中),有時候根本做不到。為了解決這個問題,C++11新標準就引入了auto型別說明符,用它就能讓編譯器替我們去分析表示式所屬的型別。和原來那些只對應某種特定的型別說明符(例如 int)不同。auto
讓編譯器通過初始值來進行型別推演。從而獲得定義變數的型別,所以說 auto 定義的變數必須有初始值。
1 //由val_1 和val_2相加的結果可以推斷出item的型別 2 3 auto item = val_1 + val_2;//item 型別初始化為val_1 + val_2相加後的型別,值為val_1+val_2相加的值。
這裡的 item 的型別是編譯器在編譯的過程中通過val_1和val_2的型別相加後推算出來的。假如是val_1(int) + val_2(double),那麼item的型別就是double.
使用auto也能在一個語句中宣告多個變數,因為一個宣告雨具只能有一個基本資料型別,所以該雨具所有變數的初始基本資料型別都必須是一樣的。在這裡一定要區別資料型別和型別修飾符!!
1 int i = 3; 2 auto a = i,&b = i,*c = &i;//正確: a初始化為i的副本,b初始化為i的引用,c為i的指標. 3 auto sz = 0, pi = 3.14;//錯誤,兩個變數的型別不一樣。
編譯器推斷出來的auto型別有時候會跟初始值的型別並不完全一樣,編譯器會適當的改變結果型別使得其更符合初始化規則。
首先,正如我們熟知的,使用引用其實是使用引用的物件,特別當引用被用作初始值的時候,真正參與初始化的其實是引用物件的值。此時編譯器以引用物件的型別作為auto的型別:
1 int i = 0,&r = i;//定義一個整數i,並且定義r為i的應用. 2 auto a = r; //這裡的a為為一個整數,其值跟此時的i一樣.
由此可以看出auto會忽略引用,其次,auto一般會忽略掉頂層const,但底層const會被保留下來,比如當初始值是一個指向常量的指標時:
1 int i = 0; 2 const int ci = i, &cr = ci; //ci 為整數常量,cr 為整數常量引用 3 auto a = ci; // a 為一個整數, 頂層const被忽略 4 auto b = cr; // b 為一個整數,頂層const被忽略 5 auto c = &ci; // c 為一個整數指標. 6 auto d = &cr; // d 為一個指向整數常量的指標(對常量物件區地址是那麼const會變成底層const)
如果你希望推斷出auto型別是一個頂層的const,需要明確指出:
1 const auto f = ci;
還可以將引用的型別設為auto,此時原來的初始化規則仍然適用(用於引用宣告的const都是底層const):
1 auto &g = ci; //g是一個整數常量引用,繫結到ci。 2 auto &h = 42; // 錯誤:非常量引用的初始值必須為左值。 3 const auto &j = 42; //正確:常量引用可以繫結到字面值。
二. decltype簡介
有的時候我們還會遇到這種情況,我們希望從表示式中推斷出要定義變數的型別,但卻不想用表示式的值去初始化變數。還有可能是函式的返回型別為某表示式的的值型別。在這些時候auto顯得就無力了,所以C++11又引入了第二種型別說明符decltype,它的作用是選擇並返回運算元的資料型別。在此過程中,編譯器只是分析表示式並得到它的型別,卻不進行實際的計算表示式的值。
1 decltype(f()) sum = x;// sum的型別就是函式f的返回值型別。
在這裡編譯器並不實際呼叫f函式,而是分析f函式的返回值作為sum的定義型別。
基本上decltype的作用和auto很相似,就不一一列舉了。對於decltype還有一個用途就是在c++11引入的後置返回型別。
三. decltype 和 auto 區別
decltype在處理頂層const和引用的方式與auto有些許不同,如果decltype使用的表示式是一個變數,則decltype返回該變數的型別(包括頂層const和引用在內)。
1 const int ci = 42, &cj = ci; 2 decltype(ci) x = 0; // x 型別為const int 3 auto z = ci; // z 型別為int 4 decltype(cj) y = x; // y 型別為const int& 5 auto h = cj; // h 型別為int
decltype還有一些值得注意的地方,我們先來看看下面這段程式碼:
1 int i = 42, *p = &i, &r = i; 2 3 decltype(i) x1 = 0; //因為 i 為 int ,所以 x1 為int 4 auto x2 = i; //因為 i 為 int ,所以 x2 為int 5 6 decltype(r) y1 = i; //因為 r 為 int& ,所以 y1 為int& 7 auto y2 = r; //因為 r 為 int& ,但auto會忽略引用,所以 y2 為int 8 9 decltype(r + 0) z1 = 0; //因為 r + 0 為 int ,所以 z1 為int, 10 auto z2 = r + 0; //因為 r + 0 為 int ,所以 z2 為int,、 11 12 decltype(*p) h1 = i; //這裡 h1 是int&, 原因後面講 13 auto h2 = *p; // h2 為 int.
如果表示式的內容是解引用操作,則decltype將得到引用型別。正如我們所熟悉的那樣,解引用指標可以得到指標所指物件,而且還可以給這個物件賦值。因此decltype(*p)的結果型別就是int&.
decltype和auto還有一處重要的區別是,decltype的結果型別與表達形式密切相關。有一種情況需要特別注意:對於decltype 所用表示式來說,如果變數名加上一對括號,則得到的型別與不加上括號的時候可能不同。如果decltype使用的是一個不加括號的變數,那麼得到的結果就是這個變數的型別。但是如果給這個變數加上一個或多層括號,那麼編譯器會把這個變數當作一個表示式看待,變數是一個可以作為左值的特殊表示式,所以這樣的decltype就會返回引用型別:
1 int i = 42; 2 //decltype(i) int 型別 3 //decltype((i)) int& 型別
這裡再指出一個需要注意的地方就是 = 賦值運算子返回的是左值的引用。換句話意思就是說 decltype(i = b) 返回型別為 i 型別的引用。仔細看下面這段程式碼:
1 int main() 2 { 3 int i = 42; 4 5 decltype(i = 41) x = i; 6 7 auto y = i; 8 9 auto& z = i; 10 printf("i x y z 此時為: %d %d %d %d\n", i,x,y,z); 11 12 i--; 13 printf("i x y z 此時為: %d %d %d %d\n", i, x, y, z); 14 15 x--; 16 printf("i x y z 此時為: %d %d %d %d\n", i, x, y, z); 17 18 y--; 19 printf("i x y z 此時為: %d %d %d %d\n", i, x, y, z); 20 21 z--; 22 printf("i x y z 此時為: %d %d %d %d\n", i, x, y, z); 23 return 0; 24 }
執行結果為:
i x y z 此時為: 42 42 42 42
i x y z 此時為: 41 41 42 41
i x y z 此時為: 40 40 42 40
i x y z 此時為: 40 40 41 40
i x y z 此時為: 39 39 41 39
由上面的程式碼和執行結果可以看出來,1.decltype(i = 41)中的賦值語句並沒有真正的執行。2. decltype(i = 41)返回的其實是int&,也就是說x 其實是 i 的引用。
瞭解了auto 和 decltype後,以後在使用的過程中一定要分清兩者的區別,防止在定義的時候產生const 與非const 以及引用 與非引用 的差別!!
原文:https://blog.csdn.net/y1196645376/article/details/51441503