【C++】C++ 11 新特性之auto关键字

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类型别名的思考

随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在：

1. 类型难于拼写
2. 含义不明确导致容易出错

#include <string>
#include <map>
int main()
{std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange","橙子" }, {"pear","梨"} };std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();while (it != m.end()){//....}return 0;
}

std::map<std::string, std::string>::iterator 是一个类型，但是该类型太长了，特别容易写错。聪明的同学可能已经想到：可以通过typedef给类型取别名，比如：

#include <string>
#include <map>
typedef std::map<std::string, std::string> Map;
int main()
{Map m{{"apple","苹果"},{"orange","橙子"},{"pear","梨"}};Map::iterator it = m.begin();while (it != m.end()){//....}return 0;
}

使用typedef给类型取别名确实可以简化代码，但是typedef有会遇到新的难题：

typedef char* pstring;
int main()
{const pstring p1;   // 编译成功还是失败？const pstring* p2;  // 编译成功还是失败？return 0;
}

大家可以尝试在自己的编译器编译一下上述代码。

auto简介

在C++11中，引入了一个新特性–auto关键字，它可以实现变量类型自动推导，使代码更简洁、可读性更好，同时避免了代码中的类型定义和类型推断之间的不匹配问题。

1. auto关键字的语法

auto关键字的语法比较简单，其格式为：

auto var_name = initial_value;

此处 var_name 为变量名，initial_value为赋予变量的初值，其中 auto为自动类型推导关键字。

使用auto关键字定义变量时，编译器会根据初始值的类型，自动推导出变量的类型。例如：

auto a = 10; //a为int类型
auto b = 1.5; //b为double类型
auto c = "hello"; //c为const char*类型//typeid(变量).name()可用于推导变量的类型
cout << typeid(a).name() << endl;//int
cout << typeid(b).name() << endl;//double
cout << typeid(c).name() << endl;//char const *

值得一提的是，auto关键字常常与initializer列表结合使用，这样更能体现auto的特性。可以简化代码，减少代码量，同时也可以提高代码的可读性和可维护性。例如：：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3};
for(auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it){std::cout << *it << std::endl;
}

此处，auto关键字会自动推导出迭代器的类型，不用显式地进行类型定义和类型转换。

auto关键字的特性

1. 使用auto定义变量时必须对其进行初始化，在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类型。因此auto并非是一种“类型”的声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译期会将auto替换为变量实际的类型。
2. auto与指针和引用可以结合起来使用。
   but用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&。

int main()
{int x = 10;auto a = &x;auto* b = &x;auto& c = x;cout << typeid(a).name() << endl;//int*cout << typeid(b).name() << endl;//int*cout << typeid(c).name() << endl;//int*a = 20;*b = 30;c = 40;return 0;
}

3.当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。

void TestAuto()
{auto a = 1, b = 2;auto c = 3, d = 4.0;  // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}

4. auto不能作为函数的参数

// 此处代码编译失败，auto不能作为形参类型，因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{}

5.auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{int a[] = {1,2,3};auto b[] = {4，5，6};//报错
}

6.为了避免与C++98中的auto发生混淆，C++11只保留了auto作为类型指示符的用法

7.auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。

以上就是关于C++的auto关键字的介绍，希望对大家C++语言的学习有所帮助。