【C++11】auto关键字：自动类型推导

1. auto关键字( C++11 )

1.0 类型别名给予启发

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。所以可以通过typedef给类型取别名，比如：

typedef std::map<std::string, std::string> Map;

在编程时，常常需要把表达式的值赋值给变量，这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。然而有时候要做到这点并非那么容易，因此C++11给auto赋予了新的含义。

1.1 auto简介

在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的 局部变量，但一直没有人去使用它。

在C++11中，标准委员会赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。

即我使用 auto 初始化一个变量时，编译器自动根据我初始化时赋的值自动匹配这个变量的类型。

int TestAuto()
{
        return 10;
}

int main()
{
        int a = 10;
        auto b = a;
        auto c = 'a';
        auto d = TestAuto();
        auto& e = a;
        auto* f = &a;
        auto g = &a;

        cout << typeid(b).name() << endl;
        cout << typeid(c).name() << endl;
        cout << typeid(d).name() << endl;
        cout << typeid(e).name() << endl;
        cout << typeid(f).name() << endl;
        cout << typeid(g).name() << endl;

        return 0;
}

【注意】

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。

1.2 auto的使用细则

1. auto与指针和引用结合起来使用

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&

2. 在同一行定义多个变量

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
}

1.3 auto不能推导的场景

1. 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) 
{}

2. auto不能直接用来声明数组

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

3. 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

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