一、小思考       

隨著我們對(duì)于C++的不斷學(xué)習(xí)，遇到的程序越來(lái)越復(fù)雜，程序中用到的類(lèi)型也越來(lái)越復(fù)雜，經(jīng)常體現(xiàn)在:

1.類(lèi)型難于拼寫(xiě)

2.含義不明確導(dǎo)致容易出錯(cuò)

舉個(gè)栗子來(lái)說(shuō)：

#include <string>
#include <map>
int main()
{
     std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "蘋(píng)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 是一個(gè)類(lèi)型，但是該類(lèi)型太長(zhǎng)了，特別容易寫(xiě)錯(cuò)。         聰明的同學(xué)可能已經(jīng)想到:可以通過(guò)typedef給類(lèi)型取別名，比如:

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

使用typedef給類(lèi)型取別名確實(shí)可以簡(jiǎn)化代碼，但是typedef有會(huì)遇到新的難題:

typedef char* pstring;
int main()
{
 const pstring p1;    // 編譯成功還是失?。?
 const pstring* p2;   // 編譯成功還是失??？
 return 0;
}

在編程時(shí)，常常需要把表達(dá)式的值賦值給變量，這就要求在聲明變量的時(shí)候清楚地知道表達(dá)式的類(lèi)型。然而有時(shí)候要做到這點(diǎn)并非那么容易，因此C++11給auto賦予了新的含義。

二、auto簡(jiǎn)介

在早期C/C++中auto的含義是：使用auto修飾的變量，是具有自動(dòng)存儲(chǔ)器的局部變量，但遺憾的是一直沒(méi)有人去使用它，大家可思考下為什么？

C++11中，標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)賦予了auto全新的含義即：auto不再是一個(gè)存儲(chǔ)類(lèi)型指示符，而是作為一個(gè)新的類(lèi)型指示符來(lái)指示編譯器，auto聲明的變量必須由編譯器在編譯時(shí)期推導(dǎo)而得。

int TestAuto()
{
    return 10;
}
int main()
{
    int a = 10;
    auto b = a;
    auto c = 'a';
    auto d = TestAuto();
    cout << typeid(b).name() << endl;
    cout << typeid(c).name() << endl;
    cout << typeid(d).name() << endl;
    //auto e; 無(wú)法通過(guò)編譯，使用auto定義變量時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行初始化
    return 0;
}

由上圖可知，auto會(huì)自動(dòng)給變量定義類(lèi)型。

注意：

使用auto定義變量時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行初始化，在編譯階段編譯器需要根據(jù)初始化表達(dá)式來(lái)推導(dǎo)auto的實(shí)際類(lèi)型。因此auto并非是一種"類(lèi)型"的聲明，而是一個(gè)類(lèi)型聲明時(shí)的"占位符”，編譯器在編譯期會(huì)將auto替換為變量實(shí)際的類(lèi)型。

三、auto使用規(guī)則

1.auto與指針和引用結(jié)合起來(lái)使用

用auto聲明指針類(lèi)型時(shí)，用auto和auto*沒(méi)有任何區(qū)別，但用auto聲明引用類(lèi)型時(shí)則必須加&

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

如圖所示： 

不加&的情況，大家可以自行練習(xí)。如果不加&，不會(huì)引用成功。

2.在同一行定義多個(gè)變量

當(dāng)在同一行聲明多個(gè)變量時(shí)，這些變量必須是相同的類(lèi)型，否則編譯器將會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榫幾g器實(shí)際只對(duì)第一個(gè)類(lèi)型進(jìn)行推導(dǎo)，然后用推導(dǎo)出來(lái)的類(lèi)型定義其他變量。

void TestAuto()
{
    auto a = 1, b = 2; 
    auto c = 3, d = 4.0;  // 該行代碼會(huì)編譯失敗，因?yàn)閏和d的初始化表達(dá)式類(lèi)型不同
}

四、auto不能推導(dǎo)的場(chǎng)景

1.auto不能作為函數(shù)的參數(shù)

// 此處代碼編譯失敗，auto不能作為形參類(lèi)型，因?yàn)榫幾g器無(wú)法對(duì)a的實(shí)際類(lèi)型進(jìn)行推導(dǎo)
void TestAuto(auto a)
{}

2. auto不能直接用來(lái)聲明數(shù)組

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

3.為了避免與C++98中的auto發(fā)生混淆，C++11只保留了auto作為類(lèi)型指示符的用法

4. auto在實(shí)際中最常見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)用法就是跟以后會(huì)講到的C++11提供的新式for循環(huán)，還有l(wèi)ambda表達(dá)式等進(jìn)行配合使用。

五、基于范圍的for循環(huán)（附帶內(nèi)容）

1.范圍for的語(yǔ)法

在C++98中如果要遍歷一個(gè)數(shù)組，可以按照以下方式進(jìn)行:

void TestFor()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
         array[i] *= 2;
    for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
         cout << *p << endl;
}

對(duì)于一個(gè)有范圍的集合而言，由程序員來(lái)說(shuō)明循環(huán)的范圍是多余的，有時(shí)候還會(huì)容易犯錯(cuò)誤。因此C++11中引入了基于范圍的for循環(huán)。for循環(huán)后的括號(hào)由冒號(hào)“ ：”分為兩部分：第一部分是范圍內(nèi)用于迭代的變量，第二部分則表示被迭代的范圍。

void TestFor()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for(auto& e : array)
         e *= 2;
    for(auto e : array)
         cout << e << " ";
    return 0;
}

注意：與普通循環(huán)類(lèi)似，可以用continue來(lái)結(jié)束本次循環(huán)，也可以用break來(lái)跳出整個(gè)循環(huán)。

2.范圍for的使用條件

1)for循環(huán)迭代的范圍必須是確定的

對(duì)于數(shù)組而言，就是數(shù)組中第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素的范圍；對(duì)于類(lèi)而言，應(yīng)該提供begin和end的方法，begin和end就是for循環(huán)迭代的范圍。

注意:以下代碼就有問(wèn)題，因?yàn)閒or的范圍不確定

void TestFor(int array[])
{
    for(auto& e : array)
        cout<< e <<endl;
}

2)迭代的對(duì)象要實(shí)現(xiàn)++和==的操作

總結(jié)

到此這篇關(guān)于一文詳解C++關(guān)鍵詞auto的用法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++關(guān)鍵詞auto內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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