《Effective Modern C++》Item 9: Prefer alias declarations to typedefs.

引子

C++11中引入的std::unique_ptr智能指针是个好用的东西，在我们使用unique_ptr的时候往往会写出这样的类型std::uniqeu_ptr<std::unordered_map<std::string,std::string>>,看上去很臃肿，因此大多数的时候我们会选择使用typedef进行类型的重定义，简化类型名称。可是在C++11中引入了一个using别名的机制，相比较而言引入这个机制会有其深层次的用意。本文就讨论一下using的优势。

正文

首先看一个函数指针的例子：

typedef void (*FP)(int, const std::string&); // typedef

using FP = void (*)(int, const std::string&); // alias declaration

显然同样定义了函数指针FP，using可读性更强。

当然如果仅仅为了可读性，没必要引入一个新的机制。我们再看一个好的理由：using可以定义模板别名(alias template)，而typedef则不能。例如，我们可以用using直接定义一个通用的Allocator例如：

template<typename T>                                // MyAllocList<T> is synonym for
using MyAllocList = std::list<T, MyAlloc<T>>;       // std::list<T, MyAlloc<T>>

MyAllocList<Widget> lw;                             // client code

当然，我们也可以用typedef实现上面的功能，但是由于tepedef不能直接定义模板别名。故我们得把它放在一个模板类里面：

template<typename T>                                // MyAllocList<T>::type is synonym for
struct MyAllocList {                                // std::list<T, MyAlloc<T>> 
    typedef std::list<T, MyAlloc<T>> type; 
}; 

MyAllocList<Widget>::type lw;                       // client code

这显然是非常不漂亮的，而且如果想把上面的模板别名用在模板类成员或者模板参数类型时，会非常不方便，需要使用typename来告诉编译器：这是一个类型，而非类的静态成员或其他满足语法的情形。

template<typename T>
class Widget {                         
private:
    typename MyAllocList<T>::type list; 
    ... 
};

但是，使用using则无需这样：

template<typename T>
using MyAllocList = std::list<T, MyAlloc<T>>;  // as before

template<typename T>
class Widget {
private:
    MyAllocList<T> list;                       // no "typename", no "::type"
... 
};

最后还有一个好处，模板别名using可以在同时涉及到参数模板和函数模板时将两者关联起来做类型推导，而typedef则不能。

template<typename T>                            // alias template from
using MyAllocList = std::list<T, MyAlloc<T>>;   // Item 9 (PDF page 64)

template<typename T>                            // f1 is a function
void f1(MyAllocList<T>& list);                  // template

MyAllocList<Widget> lw;                         // also from Item 9

f1(lw);                                         // fine, T in f1
                                                // deduced as Widget


template<typename T>                            // struct with nested typedef
struct MyAllocList {                            // from Item 9 (PDF page 64)
  typedef std::list<T, MyAlloc<T>> type;
};

template<typename T>                            // f2 is a function
void f2(typename MyAllocList<T>::type& list);   // template

MyAllocList<Widget>::type lw;                   // also from Item 9

f2(lw);                                         // error! can't
                                                // deduce T in f2

在STL里面有用到using模板别名的地方，即< type_traits >。在C++11和C++14中有：

std::remove_const<T>::type                      // C++11: const T → T
std::remove_const_t<T>                          // C++14 equivalent

std::remove_reference<T>::type                  // C++11: T&/T&& → T
std::remove_reference_t<T>                      // C++14 equivalent

std::add_lvalue_reference<T>::type              // C++11: T → T&
std::add_lvalue_reference_t<T>                  // C++14 equivalent

而C++14中的实现就是用using对C++11中进行模板别名包装得到的。

总结

1.typedef不支持类型模板化，但是using的别名声明可以。
2.using模板别名避免了typedef有时涉及到的::type后缀和typename前缀。
3.C++14对C++11中某些模板函数使用到了模板别名。