auto占位符(C++11~C++17)

文章目录

- - [1. 定义](#1. 定义)
  - - [1.1 注意事项](#1.1 注意事项)
  - [2. 推导规则](#2. 推导规则)
  - [3. 返回类型推导(C++14)](#3. 返回类型推导(C++14))
  - [4. lambda表达式中使用auto类型推导](#4. lambda表达式中使用auto类型推导)
  - [5. 非类型模板形参占位符（C++17）](#5. 非类型模板形参占位符（C++17）)

1. 定义

在C++11以前，auto关键字是用来声明自动变量的。从C++11起auto被用来：声明变量时根据初始化表达式自动推断该变量的类型、声明函数时函数返回值的占位符。

cpp 复制代码

auto a = 5;			// 推断为int
auto b = "Hello";	// 推断为const char*

// 返回类型后置, auto为返回值占位符(主要用于函数模板的返回值推导)
auto fun(int x, int y) -> int
{
	return x + y;
}

auto占位符会让编译器去推导变量的类型。若编写的代码让编译器无法推导则会编译失败，例如：

cpp 复制代码

auto a;	// 推导失败
a = 5;

编译器报错：

由此可知，在使用auto占位符声明变量时必须初始化变量。

1.1 注意事项

当用一个auto关键字声明多个变量时，编译器遵从由左往右的推导规则，以最左边的表达式推断auto类型。

cpp 复制代码

int a = 5;
auto* p = &a, m = 10;	// auto被推断为int, 所以m为int

当使用条件表达式初始化auto声明的变量时，编译器总是使用表达能力更强的类型。

cpp 复制代码

auto a = true ? 5 : 5.0;	// a被推断为double类型

通过反汇编查看可得

静态成员变量可以用auto声明并初始化，前提是auto必须用const限定符。

cpp 复制代码

class CusType
{
	auto a = 0;					// 错误，无法通过编译
	static const auto b = 0;	// 正确
	static inline auto c = 0;	// C++17支持 (测试环境VS2019编译失败，linux g++可以)
};

在C++20之前，无法在函数形参列表中使用auto声明形参(在C++14中，auto可以为lambda表达式声明形参)。

cpp 复制代码

int fun(auto a)		//  C++20之前编译失败，C++20编译成功 (测试VS2019编译失败)
{
	return a * 10;
}

auto 也可以和new关键字结合

cpp 复制代码

auto p = new auto(5);

2. 推导规则

如果auto声明的变量是按值初始化，则推导出的类型会忽略cv限定符(即const和volatile)。

cpp 复制代码

	const int a = 0;
	auto b = a;			// auto推导类型为int, b为int
	auto& c = a;		// auto推导类型为const int, c为const int&
	auto* d = &a;		// auto推到类型为const int, d为const int*
	const auto e = a;	// auto推导类型为int, e为const int

使用auto声明变量初始化时，目标对象如果是引用，则引用属性会被忽略。

cpp 复制代码

	int a = 0;
	int& b = a;
	auto c = b;		// auto推导为int

使用auto和万能引用(&&)声明变量时，对于左值会将auto推导为引用类型。

cpp 复制代码

	int a = 0;
	auto&& b = a;	// 推导为int&
	auto&& c = 1;	// 推导为int

使用auto声明变量，如果目标对象是一个数组或函数，则会被推导为对应的指针类型。

cpp 复制代码

int fun(int x)
{
	return x * x;
}

int main()
{
	
	int a[8] = {0};
	auto b = a;		// 推导为int*
	auto c = fun;	// 推导为int(*)(int)

	return 0;
}

当auto与列表初始化组合时(C++17)，①直接使用列表初始化，列表必须为单元素，auto推导为元素类型；②用等号加列表初始化，列表中可以包含单个或多个元素，auto被推导为std::initializer_list<T>，T为元素类型。
①

cpp 复制代码

	auto a{ 1 };		// 推导为int
	auto b{ 1, 2, 3 };	// 编译失败,不是单个元素

②

cpp 复制代码

	auto a = { 1 };		// 推导为std::initializer_list<int>
	auto b = { 1, 2.0 };// 编译失败,列表内元素类型不同
	auto c = { 1, 8 };	// 推导为std::initializer_list<int>

3. 返回类型推导(C++14)

cpp 复制代码

auto sum(int x, int y)	// auto推导为int
{
	return x+y;
}

注意：如果有多个return，需保证返回值类型都相同才行。

4. lambda表达式中使用auto类型推导

cpp 复制代码

	auto a = [](auto x, auto y)	// C++14,lambda形参用auto;
	{
		return x + y;
	};
	auto ret = a(14, 23.3);		// 返回值推导为double

lambda返回auto引用：

cpp 复制代码

	auto fun = [](int& x) ->auto&
	{
		return x;
	};

	auto a = 1;
	auto& b = fun(a);
	assert(&a == &b);	// 有相同的内存地址

5. 非类型模板形参占位符（C++17）

cpp 复制代码

template<auto N>
void fun()
{
	cout << N << endl;
}

int main()
{
	fun<5>();	// N为int类型
	fun<'c'>(); // N为char类型
	fun<5.2>(); // 编译失败，模板参数不能为double

	return 0;
}