C++11中auto的使用

在C语言中，就有了auto关键字，它被当作是一个变量的存储类型修饰符，表示自动变量(局部变量)。它不能被单独使用，否则编译器会给出警告。在C++11标准中，添加了新的类型推导特性。在C ++11中，使用auto定义的变量不能使用其它类型修饰符修饰，该变量的类型由编译器根据初始化数据自动确定。

C++中类型检查是在编译阶段。动态类型语言能做到在运行时决定类型，主要归功于一技术，这技术是类型推导。在C++11中，可以通过重定义auto关键字来实现类型推导。

         在C++11中，使用auto关键字可以要求编译器对变量的类型进行自动推导。

         auto关键字：类型推导，从该关键字的初始化表达式中推导变量的类型。

         在块作用域、命名空间作用域、for循环的初始化语句内声明变量的时候，变量的类型可以被省略，使用关键字auto来代替。

         auto声明的变量必须被初始化，以使编译器能够从其初始化表达式中推导出其类型。

         声明为auto的变量在编译时期就分配了内存，而不是到了运行时期，所以使用auto不再引发任何速度延迟，这也意味着使用auto的时候，这个变量不初始化会报错，因为编译器无法知道这个变量的类型。

         auto使用时需注意：

         (1)、可以使用const、volatile、pointer(*)、reference(&)、rvalue reference(&&)等说明符和声明符来修饰auto关键字；

         (2)、用auto声明的变量必须初始化；

         (3)、auto不能与其它任何类型说明符一起使用；

         (4)、方法、参数或模板参数不能被声明为auto；

         (5)、定义在堆上的变量，使用了auto的表达式必须被初始化；

         (6)、auto是一个占位符，不是类型，不能用于类型转换或其它一些操作，如sizeof、typeid；

         (7)、auto关键字内声明的声明符列表的所有符号必须解析为同一类型；

         (8)、auto不能自动推导成CV-qualifiers(constant& volatile qualifiers)，除非被声明为引用类型；     

         (9)、auto会退化成指向数组的指针，除非被声明为引用；

         (10)、auto不能作为函数的返回类型，在C++14中是可以的。

         建议：大多数情况使用关键字auto，除非非常需要转换。

下面是从其他文章中copy的测试代码，详细内容介绍可以参考对应的reference：

#include "auto.hpp"
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <typeinfo>
#include <string>
#include <map>
#include <list>
#include <deque>
#include <vector>

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// reference: http://en.cppreference.com/w/cpp/language/auto
template<class T, class U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) // the return type is the type of operator+(T, U)
{
	return t + u;
}

auto get_fun(int arg) -> double(*)(double) // same as: double (*get_fun(int))(double)
{
	switch (arg) {
		case 1: return std::fabs;
		case 2: return std::sin;
		default: return std::cos;
	}
}

int test_auto1()
{
	auto a = 1 + 2;
	std::cout << "type of a: " << typeid(a).name() << '\n'; // type of a: int
	auto b = add(1, 1.2);
	std::cout << "type of b: " << typeid(b).name() << '\n'; // type of b: double
	auto c = { 1, 2 };
	std::cout << "type of c: " << typeid(c).name() << '\n'; // type of c: class std::initializer_list<int>

	auto my_lambda = [](int x) { return x + 3; };
	std::cout << "my_lambda: " << my_lambda(5) << '\n'; // my_lambda: 8

	auto my_fun = get_fun(2);
	std::cout << "type of my_fun: " << typeid(my_fun).name() << '\n'; // type of my_fun: double (__cdecl*)(double)
	std::cout << "my_fun: " << my_fun(3) << '\n'; // my_fun: 0.14112

	// auto int x; // error as of C++11: "auto" is no longer a storage-class specifier // error C3530: “auto”不能与任何其他类型说明符组合

	return 0;
}

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// reference: https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd293667(v=vs.120).aspx
int f(int x) { return x; }

int test_auto2()
{
	int count = 10;
	int& countRef = count;
	auto myAuto = countRef;

	countRef = 11;
	std::cout << count << " " << std::endl; // 11

	myAuto = 12;
	std::cout << count << std::endl; // 11

	// 1. 下面的声明等效。 在第一个语句中，声明 j 变量为类型 int。 在第二个语句，因为初始化表达式 (0) 是整数，所以变量 k 推导为 int 类型
	int j = 0;  // Variable j is explicitly type int.
	auto k = 0; // Variable k is implicitly type int because 0 is an integer.

	// 2. 以下声明等效，但第二个声明比第一个简单
	std::map<int, std::list<std::string>> m;
	std::map<int, std::list<std::string>>::iterator i = m.begin();
	auto i_ = m.begin();

	// 3. 声明 iter 和 elem 变量类型
	std::deque<double> dqDoubleData(10, 0.1);

	for (auto iter = dqDoubleData.begin(); iter != dqDoubleData.end(); ++iter) { /* ... */}

	// prefer range-for loops with the following information in mind
	// (this applies to any range-for with auto, not just deque)

	for (auto elem : dqDoubleData) // COPIES elements, not much better than the previous examples 
	{ /* ... */ }

	for (auto& elem : dqDoubleData) // observes and/or modifies elements IN-PLACE
	{ /* ... */ }

	for (const auto& elem : dqDoubleData) // observes elements IN-PLACE
	{ /* ... */ }

	// 4. 使用 new 运算符
	double x = 12.34;
	auto *y = new auto(x), **z = new auto(&x);

	// 5. 所有符号解析为同一类型
	auto x_ = 1, *y_ = &x_, **z_ = &y_; // Resolves to int.
	auto a(2.01), *b(&a);         // Resolves to double.
	auto c = 'a', *d(&c);          // Resolves to char.
	auto m_ = 1, &n_ = m_;            // Resolves to int.

	// 6. 使用条件运算符 (?:)
	int v1 = 100, v2 = 200;
	auto e = v1 > v2 ? v1 : v2;

	// 7. 将变量 x7 初始化类型 int，将引用的变量 y7 初始化为类型 const int，及将变量 fp 初始化为指向返回类型 int 的函数的指针
	auto x7 = f(0);
	const auto & y7 = f(1);
	int(*p)(int x7);
	p = f;
	auto fp = p;

	return 0;
}

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// reference: http://www.learncpp.com/cpp-tutorial/4-8-the-auto-keyword/
int add_3(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int test_auto3()
{
	auto d = 5.0; // 5.0 is a double literal, so d will be type double
	auto i = 1 + 2; // 1 + 2 evaluates to an integer, so i will be type int

	auto sum = add_3(5, 6); // add_3() returns an int, so sum will be type int

	return 0;
}

GitHub：https://github.com/fengbingchun/Messy_Test