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auto 和 decltype 区别和联系-ag真人游戏

一. auto简介

编程时候常常需要把表达式的值付给变量,需要在声明变量的时候清楚的知道变量是什么类型。然而做到这一点并非那么容易(特别是模板中),有时候根本做不到。为了解决这个问题,c 11新标准就引入了auto类型说明符,用它就能让编译器替我们去分析表达式所属的类型。和原来那些只对应某种特定的类型说明符(例如 int)不同。auto 让编译器通过初始值来进行类型推演。从而获得定义变量的类型,所以说 auto 定义的变量必须有初始值。

//由val_1 和val_2相加的结果可以推断出item的类型
auto item = val_1   val_2;//item 类型初始化为val_1   val_2相加后的类型,值为val_1 val_2相加的值。

    这里的 item 的类型是编译器在编译的过程中通过val_1和val_2的类型相加后推算出来的。假如是val_1(int) val_2(double),那么item的类型就是double.

            使用auto也能在一个语句中声明多个变量,因为一个声明雨具只能有一个基本数据类型,所以该雨具所有变量的初始基本数据类型都必须是一样的。在这里一定要区别数据类型和类型修饰符!!

int i = 3;
auto a = i,&b = i,*c = &i;//正确: a初始化为i的副本,b初始化为i的引用,c为i的指针.
auto sz = 0, pi = 3.14;//错误,两个变量的类型不一样。

            编译器推断出来的auto类型有时候会跟初始值的类型并不完全一样,编译器会适当的改变结果类型使得其更符合初始化规则。

            首先,正如我们熟知的,使用引用其实是使用引用的对象,特别当引用被用作初始值的时候,真正参与初始化的其实是引用对象的值。此时编译器以引用对象的类型作为auto的类型:

int i = 0 ,&r = i;//定义一个整数i,并且定义r为i的应用.
auto a = r; //这里的a为为一个整数,其值跟此时的i一样.

            由此可以看出auto会忽略引用,其次,auto一般会忽略掉顶层const,但底层const会被保留下来,比如当初始值是一个指向常量的指针时:

 

	int i = 0;
	const int ci = i, &cr = ci;  //ci 为整数常量,cr 为整数常量引用 
	auto a = ci;     // a 为一个整数, 顶层const被忽略
	auto b = cr;     // b 为一个整数,顶层const被忽略
	auto c = &ci;    // c 为一个整数指针.
	auto d = &cr;    // d 为一个指向整数常量的指针(对常量对象区地址是那么const会变成底层const)

            如果你希望推断出auto类型是一个顶层的const,需要明确指出:

const auto f = ci;

            还可以将引用的类型设为auto,此时原来的初始化规则仍然适用(用于引用声明的const都是底层const):

auto &g = ci; //g是一个整数常量引用,绑定到ci。
auto &h = 42; // 错误:非常量引用的初始值必须为左值。
const auto &j = 42; //正确:常量引用可以绑定到字面值。 

二. decltype简介

            有的时候我们还会遇到这种情况,我们希望从表达式中推断出要定义变量的类型,但却不想用表达式的值去初始化变量。还有可能是函数的返回类型为某表达式的的值类型。在这些时候auto显得就无力了,所以c 11又引入了第二种类型说明符decltype,它的作用是选择并返回操作数的数据类型。在此过程中,编译器只是分析表达式并得到它的类型,却不进行实际的计算表达式的值。

decltype(f()) sum = x;// sum的类型就是函数f的返回值类型。

          

            在这里编译器并不实际调用f函数,而是分析f函数的返回值作为sum的定义类型。

            基本上decltype的作用和auto很相似,就不一一列举了。对于decltype还有一个用途就是在c 11引入的后置返回类型。

三. decltype 和 auto 区别

            decltype在处理顶层const和引用的方式与auto有些许不同,如果decltype使用的表达式是一个变量,则decltype返回该变量的类型(包括顶层const和引用在内)。

	const int ci = 42, &cj = ci;
	decltype(ci) x = 0;   // x 类型为const int
	auto z = ci;          // z 类型为int
	decltype(cj) y = x;   // y 类型为const int&
	auto h = cj;          // h 类型为int

           decltype还有一些值得注意的地方,我们先来看看下面这段代码:

	int i = 42, *p = &i, &r = i;
	decltype(i) x1 = 0;       //因为 i 为 int ,所以 x1 为int
	auto x2 = i;              //因为 i 为 int ,所以 x2 为int
	decltype(r) y1 = i;       //因为 r 为 int& ,所以 y1 为int&
	auto y2 = r;              //因为 r 为 int& ,但auto会忽略引用,所以 y2 为int
	decltype(r   0) z1 = 0;   //因为 r   0 为 int ,所以 z1 为int,
	auto z2 = r   0;          //因为 r   0 为 int ,所以 z2 为int,
	decltype(*p) h1 = i;      //这里 h1 是int&, 原因后面讲
	auto h2 = *p;             // h2 为 int.

           如果表达式的内容是解引用操作,则decltype将得到引用类型。正如我们所熟悉的那样,解引用指针可以得到指针所指对象,而且还可以给这个对象赋值。因此decltype(*p)的结果类型就是int&.

           decltype和auto还有一处重要的区别是,decltype的结果类型与表达形式密切相关。有一种情况需要特别注意:对于decltype 所用表达式来说,如果变量名加上一对括号,则得到的类型与不加上括号的时候可能不同。如果decltype使用的是一个不加括号的变量,那么得到的结果就是这个变量的类型。但是如果给这个变量加上一个或多层括号,那么编译器会把这个变量当作一个表达式看待,变量是一个可以作为左值的特殊表达式,所以这样的decltype就会返回引用类型:

	int i = 42;
	//decltype(i)   int  类型
	//decltype((i)) int& 类型

           这里再指出一个需要注意的地方就是 = 赋值运算符返回的是左值的引用。换句话意思就是说 decltype(i = b)  返回类型为 i 类型的引用。仔细看下面这段代码:

int main()
{
	int i = 42;
	decltype(i = 41) x = i;
	auto y = i;
	auto& z = i;
	printf("i x y z 此时为: %d %d %d %d\n", i,x,y,z);
	i--;
	printf("i x y z 此时为: %d %d %d %d\n", i, x, y, z);
	x--;
	printf("i x y z 此时为: %d %d %d %d\n", i, x, y, z);
	y--;
	printf("i x y z 此时为: %d %d %d %d\n", i, x, y, z);
	z--;
	printf("i x y z 此时为: %d %d %d %d\n", i, x, y, z);
	return 0;
}

运行结果为:

i x y z 此时为: 42 42 42 42
i x y z 此时为: 41 41 42 41
i x y z 此时为: 40 40 42 40
i x y z 此时为: 40 40 41 40
i x y z 此时为: 39 39 41 39

     
           由上面的代码和运行结果可以看出来,1.decltype(i = 41)中的赋值语句并没有真正的运行。2. decltype(i = 41)返回的其实是int&,也就是说x 其实是 i 的引用。

了解了auto 和 decltype后,以后在使用的过程中一定要分清两者的区别,防止在定义的时候产生const非const 以及引用 非引用 的差别!!

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