C++ auto用法及应用详解

2023-12-10 06:46| 来源: 网络整理| 查看: 265

C++ auto用法及应用详解 1.auto的推导规则2.auto1.1 auto例子1.2 const auto例子 3.声明为auto引用：auto &4.auto在编程时真正的用途4.1代替冗长复杂的变量声明4.2定义模板参数时，用于声明依赖模板参数的变量4.3模板函数依赖于模板参数的返回值编程时常常需要把表达式的值赋给变量，这就要求声明变量时清楚的知道表达式的类型。然而有些情况是声明的变量的类型我们并不知道，比如在模板编程时。为了解决这个问题，C++11引入了auto类型说明符，用它来让编译器替我们去分析表达式所属的类型。

1.auto的推导规则

这里我首先把推导规则说一下，然后下面会有大量的例子，读者可以结合例子来记住规则。在每个例子后面，我都加了详细的注释，方便读者理解规则。

规则1：声明为auto（不是auto&）的变量，忽视掉初始化表达式的顶层const。即对有const的普通类型(int 、double等)忽视const，对常量指针（顶层const）变为普通指针，对指向常量（底层const）的常量指针（顶层cosnt）变为指向常量的指针（底层const）。规则2：声明为auto&的变量，保持初始化表达式的顶层const或volatile 属性。规则3：若希望auto推导的是顶层const，加上const，即const auto。

关于顶层和底层const是什么，可参考底层const顶层const到底是什么？

2.auto 1.1 auto例子 int i = 0, &ri = i; auto a = i; //a为int型变量 auto a1 = ri; //a1为int型变量 auto p = &i;// &i 是一个普通int指针，p是一个整型指针int * auto p1 = &ri; //同上 const int ci = 2, &rci = ci , ci2 = 9; auto b = ci;//b为int型变量，因为规则1,b`并不是一个const int型的常量` auto b1 = rci;//同上 b = 4;b1 = 5;//b和b1的值可以改变 auto cp = &ci;//cp是一个指向常量的指针const int* ,因为&ci对常量对象取地址是底层const，无顶层const属性 cp = &ci2;//cp的指向可以改变

下面看忽视顶层const指针的例子：

int z = 9,z1 = 10; int* const pz1 = &z;//pz1为int* const(顶层const) const int* pz2 = &z;//pz2为const int* (底层const) const int* const pz3= &z;//pz3为const int* const（同时包含底层和顶层const） auto apz1 = pz1;//apz1为int* auto apz2 = pz2;//apz2为const int* auto apz3 = pz3;//apz3为cosnt int*

对于pz1和pz3，它们都有顶层const属性，所以apz1和apz3都会忽略顶层const属性。

这里注意：对常量对象取地址总是看作为一种底层的const，即不是对指针(也就是指向)的常量，而是对指针指向内存中的值是常量。所以上面的&ci是const int*型。

1.2 const auto例子 int i = 0, &ri = i; const int ci = 2, &rci = ci ; const auto cb = i; //cb为const int型。因为规则3，cb被提升为const const auto cb1 = ci; //同上 const auto ca1 = &i;//cal为常量指针。&i本是int*，因为规则3，强行将cal提升为常量指针int *const const auto ccp = &ci;//本来&ci为const int *，因为规则3，加了const后，提示为const int * const 3.声明为auto引用：auto &

例子：

int i = 0, &ri = i; const int ci = 2, &rci = ci ; auto & j = i; //j为int & auto & k = ci; // k为const int & auto & h = 42; //错误,不能将非常量引用绑定字面值,这是引用&规则决定的 const auto &j2 = i; //j2为const int &，因为规则3，j2被提升为顶层const const auto &k2 = ci; //k2为const int & const auto &h2 = 42; //正确，可以为常量绑定字面值 auto& m = &i;//Error，无法从“int *”转换为“int *&” ,这是引用&规则决定的 auto& m1 = &ci;// Error，无法从“const int *”转换为“const int *&” ,这是引用&规则决定的 const auto &m2 = &i;//m2为int * const & const auto &m3 = &ci;//m3为const int * const &

上例子中有3条是错误的，原因是：引用不能绑定表达式的计算结果，除非使用const。并且对于普通指针而言，它提升到顶层const，只能为常量指针，而不能为指向常量的指针（原因可参考：为什么无法从“int *”转换为“const int *&”？）。所以后两个都带常量指针属性，最后一个由于本身就是底层的const(即指向常量的指针)，所以为指向常量的常量指针。

有关对于指针的引用，我在无法从“int *”转换为“int *&”?详解C++引用(&)使用方法中有详细的介绍，可供大家参考。有关常量指针和指向常量的指针，我在详解const引用和常量指针、指向常量的指针有一小节详细介绍，可供大家参考。

小结：使用auto &的时候不光需要知道auto&的推到规则，还要明白引用(&)的使用限制。我们首先看的就是&的使用限制。

4.auto在编程时真正的用途

上面我们详细介绍了auto的使用规则，但它仅仅是使用规则而已，在实际编程中我们在明确变量类型情况下，还是使用明确的类型。Auto真正在编程时的实际应用如下：内容参考至：https://www.cnblogs.com/QG-whz/p/4951177.html

4.1代替冗长复杂的变量声明

我们在使用迭代器时常常会这样操作：

list l1; l1.push_back(1); l1.push_back(2); l1.push_back(3); for (list::iterator i = l1.begin(); i!= l1.end(); i++){ cout return x*y; }

上面的例子中，返回值依赖于xy的类型，这里我们需要提前查询xy的数据类型，需要用到decltype操作符，它是C++11标准引入的新的运算符，其目的也是解决泛型编程中有些类型由模板参数决定，而难以表示它的问题。注意：auto在这里的作用也称为返回值占位，它只是为函数返回值占了一个位置

有关decltype，参考：有auto为什么还要decltype ?详解decltype的用法

参考：C++ Primer第5版

以上就是auto的详细介绍。如果有疑问，欢迎评论区下方留言；本人水平有限，如有错误，也欢迎在评论区下方批评指正。若是喜欢本文，就帮忙点赞吧！

【本文地址】

公司简介

联系我们