C++是一門偉大的語言,永遠給程序員最大的設計自由, 未使用的特性從不產生副作用,新版本永遠完全兼容舊版本。 C++11先前被稱作C++0x,即ISO/IEC 14882:2011,是C++編程語言的一個標準。
之前的C++標準包括C++98、C++03。 雖然此后的[C++14]才是C++的現行標準,但C++14旨在對C++11的小擴展(漏洞修復、功能改進),而C++11仍然是一個具有熱度的關鍵詞。
C++98 auto
早在C++98標準中就存在了auto關鍵字,那時的auto用于聲明變量為自動變量,自動變量意為擁有自動的生命期,這是多余的,因為就算不使用auto聲明,變量依舊擁有自動的生命期:
int?a?=10?;//擁有自動生命期 auto?int?b?=?20?;//擁有自動生命期 static?int?c?=?30?;//延長了生命期
C++98中的auto多余且極少使用,C++11已經刪除了這一用法,取而代之的是全新的auto:變量的自動類型推斷。
C++11 auto
auto可以在聲明變量的時候根據變量初始值的類型自動為此變量選擇匹配的類型,類似的關鍵字還有decltype。舉個例子:
auto?a?=?10; auto?*pa?=?new?auto(a); auto?**rpa?=?new?auto(&a); cout?<<?typeid(a).name()?<<?endl;???//輸出:int cout?<<?typeid(pa).name()?<<?endl;??//輸出:int?* cout?<<?typeid(rpa).name()?<<?endl;?//輸出:int?**
typeid運算符可以輸出變量的類型。
這種用法就類似于C#中的var關鍵字。auto的自動類型推斷發(fā)生在編譯期,所以使用auto并不會造成程序運行時效率的降低。而是否會造成編譯期的時間消耗,我認為是不會的,在未使用auto時,編譯器也需要得知右操作數的類型,再與左操作數的類型進行比較,檢查是否可以發(fā)生相應的轉化,是否需要進行隱式類型轉換。
auto的用法
上面舉的這個例子很簡單,在真正編程的時候也不建議這樣來使用auto,直接寫出變量的類型更加清晰易懂。下面列舉auto關鍵字的正確用法。
用于代替冗長復雜、變量使用范圍專一的變量聲明
想象一下在沒有auto的時候,我們操作標準庫時經常需要這樣:
#include#includeint?main() { ????std::vectorvs; ????for?(std::vector::iterator?i?=?vs.begin();?i?!=?vs.end();?i++) ????{ ????????//... ????} }
這樣看代碼寫代碼實在煩得很。有人可能會說為何不直接使用using namespace std,這樣代碼可以短一點。實際上這不是該建議的方法(C++Primer對此有相關敘述)。使用auto能簡化代碼:
#include#includeint?main() { ????std::vectorvs; ????for?(auto?i?=?vs.begin();?i?!=?vs.end();?i++) ????{ ????????//.. ????} }
for循環(huán)中的i將在編譯時自動推導其類型,而不用我們顯式去定義那長長的一串。
在定義模板函數時,用于聲明依賴模板參數的變量類型
#include#includeusing?namespace?std; templatevoid?add(T?t,?U?u) { ?????auto?s?=?t?+?u; ?????cout?<<?typeid(s).name()?<<?endl;//輸出:double } int?main() { ?????//?使用模板技術時,如果某個變量的類型依賴于模板參數,使用auto確定變量類型 ?????add(101,?1.1); ?????system("pause"); ?????return?0; }
若不使用auto變量來聲明s,那這個函數就難定義啦,不到編譯的時候,誰知道x*y的真正類型是什么呢?
函數返回占位符
在這種情況下,auto主要與decltype關鍵字配合使用,作為返回值類型后置時的占位符。此時,關鍵字不表示自動類型檢測,僅僅是表示后置返回值的語法的一部分。
templateauto?add(T?t,?U?u)?->?decltype(t?+?u)? { ????return?t?+?u; }
auto在這里的作用也稱為返回值占位,它只是為函數返回值占了一個位置,真正的返回值是后面的decltype(t + u)。為何要將返回值后置呢?如果沒有后置,則函數聲明時為:
templatedecltype((*(T*)0)?+?(*(U*)0))?add(T?t,?U?u) { ????return?t?+?u; }
此時雖然能實現相同的功能,但是代碼編寫要丑陋得多。
注意事項
1.auto 變量必須在定義時初始化,這類似于const關鍵字
定義在一個auto序列的變量必須始終推導成同一類型。例如:
auto?a4?=?10,?a5?=?20,?a6?=?30;//正確 auto?b4?=?10,?b5?=?20.0,?b6?=?'a';//錯誤,沒有推導為同一類型
2.如果初始化表達式是引用,則去除引用語義
int?a?=?10; int?&b?=?a; auto?c?=?b;//c的類型為int而非int&(去除引用) auto?&d?=?b;//此時c的類型才為int& c?=?100;//a?=10; d?=?100;//a?=100;
3.如果初始化表達式為const或volatile(或者兩者兼有),則除去const/volatile語義
const?int?a1?=?10; auto??b1=?a1;?//b1的類型為int而非const?int(去除const) const?auto?c1?=?a1;//此時c1的類型為const?int b1?=?100;//合法 c1?=?100;//非法
4.如果auto關鍵字帶上&號,則不去除const語意
const?int?a2?=?10; auto?&b2?=?a2;//因為auto帶上&,故不去除const,b2類型為const?int b2?=?10;?//非法
這是因為如何去掉了const,則b2為a2的非const引用,通過b2可以改變a2的值,則顯然是不合理的。
5.初始化表達式為數組時,auto關鍵字推導類型為指針
int?a3[3]?=?{?1,?2,?3?}; auto?b3?=?a3; cout?<<?typeid(b3).name()?<<?endl;//輸出int*
6.若表達式為數組且auto帶上&,則推導類型為數組類型
int?a7[3]?=?{?1,?2,?3?}; auto?&?b7?=?a7; cout?<<?typeid(b7).name()?<<?endl;//輸出為int[3]
7.函數或者模板參數不能被聲明為auto
void?func(auto?a)??//錯誤 { ?????//...? }
8.時刻要注意auto并不是一個真正的類型
auto僅僅是一個占位符,它并不是一個真正的類型,不能使用一些以類型為操作數的操作符,如sizeof或者typeid。
cout?<<?sizeof(auto)?<<?endl;//錯誤 cout?<<?typeid(auto).name()?<<?endl;//錯誤