C++11常用特性:02 类型推导(auto/decltype/返回类型)
liebian365 2024-11-18 14:21 4 浏览 0 评论
C/C++作为一门强类型语言，以区别python/js等动态语言，所有变量都必须先明指定类型后才能使用，一般情形类型还比较明确、简单，但有如下问题：
1、模板中无法动态适配外部参数：在模板中无法动态适配不同类型，只能通过模板的特化，有大量冗余代码
2、类型较难识别，难以手工定义：多层模板嵌套犹如天书，基本上看不懂，C++11同时又引入了lambda，使得类型更复杂
3、使用模板编程时，代码冗长：使用STL模板时，特别是需要定义迭代器时，需要写很长的类型（std::map<int, std:string>::iterator it），还要区分迭代器的类型，代码写的很长，增加维护量。
因此C++11 引入了 auto 和 decltype 这两个关键字，实现类型的编译器自动推导，让编译器来处理变量的类型。这使得 C++在保证静态编译检查的基础上，也像现代动态语言一样灵活，简化编程难度，提升编码效率，但坑也不少。
auto
auto的自动类型推导，用于从初始化表达式中推断出变量的数据类型。从这个意义上讲，auto并非一种“类型”声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译时期会将auto替换为变量实际的类型。
通过auto的自动类型推导，可以简化编码，使用时必须通过明确的值初始化。
迭代器定义
常见使用
自动类型推导规则
auto可以和指针，引用、const、volatile结合起来使用
规则1：auto和指针/引用结合，推导结果“保留=右侧的const/volatile属性”
规则2：auto不和指针/引用结合，推导结果“删除=右侧的const/volatile属性”
使用限制
不能用于函数传参，有默认值可能部分编译器可以通过编译，但也不要这样做
不能用于数组定义，无法推导出数组元素类型
不能用于结构体/类非静态成员变量定义，静态成员则可以
不能用于模板实例化： vector<auto> x = {1};
decltype
decltype实际上有点像auto的反函数， auto可以让你声明一个变量，而decltype则可以从一个变量或表达式中得到其类型。
推导规则：
规则1：exp是标识符、类访问表达式， decltype(exp)和exp类型一致
规则2：exp是函数调用， decltype(exp)和返回值类型一致
规则3：其它情况，exp为左值则decltype(exp)是exp类型的左值引用，否则和exp类型一致
场景1：表达式
场景2：函数
场景3：带括号
返回值后置
C++返回值为前置语法，要让函数返回值也是auto则必须要使用特殊的后置声明语法。C++11使用auto和decltype在函数名和参数列表后面指定返回类型。
在实际使用时，如遇到问题，可以使用typeid().name()获取类型名称，该机机制为C++的RTTI（Run-Time Type Identification，运行时类型识别）。在C++中，为了支持RTTI提供了两个操作符：dynamic_cast和typeid。 dynamic_cast允许运行时刻进行类型转换，从而使程序能够在一个类层次结构中安全地转化类型，与之相对应的还有一个非安全的转换操作符static_cast，typeid是C++的关键字之一，等同于sizeof这类的操作符。typeid操作符的返回结果是名为type_info的标准库类型的对象的引用。会在程序文件中增加专门的内容以支持RTTI机制，程序文件会变量，不能过度使用。
同样auto也不能过度使用，一般情况下应该使用明确的类型定义，只有在简化冗长代码和获取lambda等极少数场景时使用，否则auto满天飞，后续也很难维护。decltype则更多是提供给库的编写者使用。
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