深入理解C++11 读书笔记(四) 易于编码的特性

c++11 对’>’的改进

• c++98中如果在模板定义中Y<X<int>>这样写会编译失败，>>之间需要有空格，在C++11中已经改进，不再需要空格。

auto类型

• 要求编译器 根据值对变量进行自动推导。因为是根据值来进行推导，因此必须是立即初始化变量，auto i;这种就非法。auto不是类型声明，而是占位符，在编译期间进行推导替换成实际类型。
• auto的好处除了使用简单，还能避免一些隐士转换带来的精度损失。比如返回值是double，但调用方使用的是float来存储，就带来了精度损失，用auto就没有这个问题。
• 在模板编程是带来更多好处。

template<typename T1,typename T2>
sum(T1 & t1,T2 &t2){
    auto t3 = t1 + t2;
    return t3;
}

• 定义地址时，auto * 和auto 是一样的，如果想定义引用，必须用auto &.auto * p = &a;auto p = &a; auto & r = a
• C++中，const和volatile一起成为cv限制符(qualifier) 。auto可以和cv一起使用，但是不能改变变量的cv。

doubel foo();
float * bar();
const auto a = foo();//const double
volatile auto &b = bar();//volatile float *
auto d = a;//double 
auto &e = a;//const double &

---

decltype

• 编译时进行类型推导，经常和auto/typedef/using一起使用。
• 使用decltype可以重用匿名类型。
• 可以增大泛型编程的灵活性。
• decltype只接受表达式做参数，不接受函数名做参数
• 推导函数的返回类型是使用基于decltype的result_of模板类
  注意

int i;
decltype(i) a;//int a
decltype((i)) b;//  编译失败

编译器在进行类型推导是很复杂的，对于decltype(e)，按照以下四个顺序判断
1. 如果e是没有括号的标记表达式(id-expression)或类成员访问表达式，那么decltype(e)就是e命名的实体类型。
2. 否则，假设e类型是T，如果e是一个将亡值(xvalue)，则decltype(e)是T&&
3. 否则，假设e类型是T，如果e是一个左值(lvalue)，则decltype(e)是T&
4. 否则，假设e类型是T，则decltype(e)是T。

int i=4;
int arr[5]={0};
int*ptr=arr;
struct S{double d;}s;
void Overloaded(int);
void Overloaded(char);//重载的函数
int＆＆RvalRef();
const bool Func(int);
//规则1:单个标记符表达式以及访问类成员，推导为本类型
decltype(arr)var1;//int[5],标记符表达式
decltype(ptr)var2;//int*,标记符表达式
decltype(s.d)var4;//double,成员访问表达式
decltype(Overloaded)var5;//无法通过编译，是个重载的函数
//规则2:将亡值，推导为类型的右值引用
decltype(RvalRef())var6=1;//int＆＆
//规则3:左值，推导为类型的引用
decltype(true?i:i)var7=i;//int＆,三元运算符，这里返回一个i的左值
decltype((i))var8=i;//int＆,带圆括号的左值
decltype(++i)var9=i;//int＆,++i返回i的左值
decltype(arr[3])var10=i;//int＆[]操作返回左值
decltype(*ptr)var11=i;//int＆*操作返回左值
decltype("lval")var12="lval";//const char(＆)[9],字符串字面常量为左值
//规则4：以上都不是，推导为本类型
decltype(1)var13;//int,除字符串外字面常量为右值
decltype(i++)var14;//int,i++返回右值
decltype((Func(1)))var15;//const bool,圆括号可以忽略
//编译选项:g++ -std=c++11-c 4-3-10.cpp

• 与auto不同，decltype要带走表达式里的cv限定符，用decltype推导类成员变量时，不会继承类的cv限定符

#include ＜type_traits＞
#include ＜iostream＞
using namespace std;
int i=1;
int＆j=i;
int*p=＆i;
const int k=1;
int main(){
decltype(i)＆var1=i;
decltype(j)＆var2=i;//冗余的＆,被忽略
cout＜＜is_lvalue_reference＜decltype(var1)＞::value＜＜endl;//1,是左值引用
cout＜＜is_rvalue_reference＜decltype(var2)＞::value＜＜endl;//0,不是右值引用
cout＜＜is_lvalue_reference＜decltype(var2)＞::value＜＜endl;//1,是左值引用
decltype(p)*var3=＆i;//无法通过编译
decltype(p)*var3=＆p;//var3的类型是int**
auto*v3=p;//v3的类型是int*
v3=＆i;
const decltype(k)var4=1;//冗余的const，被忽略
}
//编译选项:g++ -std=c++11 4-3-13.cpp

---

追踪返回类型

• 追踪返回类型配合auto和decltype可以释放c++的泛型编程能力。
• 在C++98中，如果模板函数返回值依赖于参数类型，则返回值在模板实例化前都没法确定，我们在定义函数模板就会遇到麻烦。比如模板Sum(T1 t,T2 t).
  最直观的写法

template<typename T1,typename T2>
decltype(t1+t2) Sum(T1 t1,T2 t2){
    return t1+t2;
}

这种写法有问题，编译器在推导decltype(t1+t2)时，表达式t1和t2都没有声明（编译器只会从左往右读符号），c++编译器规则变量使用前必须声明，因此c++11引入新语法，追踪返回类型，来声明这类函数。

template<typename T1,typename T2>
auto Sum(T1 t1,T2 t2)->decltype(t1+t2){
    return t1+t2;
}

• 将返回值写在参数声明之后，让编译器来推导函数模板返回类型。

---

基于范围的for循环

对于stl里的有明确范围的集合，可以使用for加冒号直接遍历循环

vector<int> v = {1,2,3,4,5};
for(auto i:v){
    cout<<i;
}

• 注意使用范围循环且使用auto的话，变量表示的是解引后的对象，不是迭代器。更改变量值不会改变集合里的值，想用引用的方式得用auto &。