C++11新特性之一：auto

C++是一門偉大的語言，永遠(yuǎn)給程序員最大的設(shè)計(jì)自由， 未使用的特性從不產(chǎn)生副作用，新版本永遠(yuǎn)完全兼容舊版本。 C++11先前被稱作C++0x，即ISO/IEC 14882:2011，是C++編程語言的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

之前的C++標(biāo)準(zhǔn)包括C++98、C++03。 雖然此后的[C++14]才是C++的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，但C++14旨在對(duì)C++11的小擴(kuò)展（漏洞修復(fù)、功能改進(jìn)），而C++11仍然是一個(gè)具有熱度的關(guān)鍵詞。

C++98 auto
早在C++98標(biāo)準(zhǔn)中就存在了auto關(guān)鍵字，那時(shí)的auto用于聲明變量為自動(dòng)變量，自動(dòng)變量意為擁有自動(dòng)的生命期，這是多余的，因?yàn)榫退悴皇褂胊uto聲明，變量依舊擁有自動(dòng)的生命期：

int?a?=10?;//擁有自動(dòng)生命期
auto?int?b?=?20?;//擁有自動(dòng)生命期
static?int?c?=?30?;//延長了生命期

C++98中的auto多余且極少使用，C++11已經(jīng)刪除了這一用法，取而代之的是全新的auto：變量的自動(dòng)類型推斷。
C++11 auto
auto可以在聲明變量的時(shí)候根據(jù)變量初始值的類型自動(dòng)為此變量選擇匹配的類型，類似的關(guān)鍵字還有decltype。舉個(gè)例子：

auto?a?=?10;
auto?*pa?=?new?auto(a);
auto?**rpa?=?new?auto(&a);
cout?<<?typeid(a).name()?<<?endl;???//輸出：int
cout?<<?typeid(pa).name()?<<?endl;??//輸出：int?*
cout?<<?typeid(rpa).name()?<<?endl;?//輸出：int?**

typeid運(yùn)算符可以輸出變量的類型。
這種用法就類似于C#中的var關(guān)鍵字。auto的自動(dòng)類型推斷發(fā)生在編譯期，所以使用auto并不會(huì)造成程序運(yùn)行時(shí)效率的降低。而是否會(huì)造成編譯期的時(shí)間消耗，我認(rèn)為是不會(huì)的，在未使用auto時(shí)，編譯器也需要得知右操作數(shù)的類型，再與左操作數(shù)的類型進(jìn)行比較，檢查是否可以發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，是否需要進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換。
auto的用法
上面舉的這個(gè)例子很簡(jiǎn)單，在真正編程的時(shí)候也不建議這樣來使用auto，直接寫出變量的類型更加清晰易懂。下面列舉auto關(guān)鍵字的正確用法。
用于代替冗長復(fù)雜、變量使用范圍專一的變量聲明
想象一下在沒有auto的時(shí)候，我們操作標(biāo)準(zhǔn)庫時(shí)經(jīng)常需要這樣：

#include#includeint?main()
{
????std::vectorvs;
????for?(std::vector::iterator?i?=?vs.begin();?i?!=?vs.end();?i++)
????{
????????//...
????}
}

這樣看代碼寫代碼實(shí)在煩得很。有人可能會(huì)說為何不直接使用using namespace std，這樣代碼可以短一點(diǎn)。實(shí)際上這不是該建議的方法（C++Primer對(duì)此有相關(guān)敘述）。使用auto能簡(jiǎn)化代碼：

#include#includeint?main()
{
????std::vectorvs;
????for?(auto?i?=?vs.begin();?i?!=?vs.end();?i++)
????{
????????//..
????}
}

for循環(huán)中的i將在編譯時(shí)自動(dòng)推導(dǎo)其類型，而不用我們顯式去定義那長長的一串。
在定義模板函數(shù)時(shí)，用于聲明依賴模板參數(shù)的變量類型

#include#includeusing?namespace?std;

templatevoid?add(T?t,?U?u)
{
?????auto?s?=?t?+?u;
?????cout?<<?typeid(s).name()?<<?endl;//輸出：double
}

int?main()
{
?????//?使用模板技術(shù)時(shí)，如果某個(gè)變量的類型依賴于模板參數(shù)，使用auto確定變量類型
?????add(101,?1.1);

?????system("pause");
?????return?0;
}

若不使用auto變量來聲明s，那這個(gè)函數(shù)就難定義啦，不到編譯的時(shí)候，誰知道x*y的真正類型是什么呢？
函數(shù)返回占位符
在這種情況下，auto主要與decltype關(guān)鍵字配合使用，作為返回值類型后置時(shí)的占位符。此時(shí)，關(guān)鍵字不表示自動(dòng)類型檢測(cè)，僅僅是表示后置返回值的語法的一部分。

templateauto?add(T?t,?U?u)?->?decltype(t?+?u)?
{
????return?t?+?u;
}

auto在這里的作用也稱為返回值占位，它只是為函數(shù)返回值占了一個(gè)位置，真正的返回值是后面的decltype(t + u)。為何要將返回值后置呢？如果沒有后置，則函數(shù)聲明時(shí)為：

templatedecltype((*(T*)0)?+?(*(U*)0))?add(T?t,?U?u)
{
????return?t?+?u;
}

此時(shí)雖然能實(shí)現(xiàn)相同的功能，但是代碼編寫要丑陋得多。
注意事項(xiàng)
1.auto 變量必須在定義時(shí)初始化，這類似于const關(guān)鍵字
定義在一個(gè)auto序列的變量必須始終推導(dǎo)成同一類型。例如：

auto?a4?=?10,?a5?=?20,?a6?=?30;//正確
auto?b4?=?10,?b5?=?20.0,?b6?=?'a';//錯(cuò)誤,沒有推導(dǎo)為同一類型

2.如果初始化表達(dá)式是引用，則去除引用語義

int?a?=?10;
int?&b?=?a;

auto?c?=?b;//c的類型為int而非int&（去除引用）
auto?&d?=?b;//此時(shí)c的類型才為int&

c?=?100;//a?=10;
d?=?100;//a?=100;

3.如果初始化表達(dá)式為const或volatile（或者兩者兼有），則除去const/volatile語義

const?int?a1?=?10;
auto??b1=?a1;?//b1的類型為int而非const?int（去除const）
const?auto?c1?=?a1;//此時(shí)c1的類型為const?int
b1?=?100;//合法
c1?=?100;//非法

4.如果auto關(guān)鍵字帶上&號(hào)，則不去除const語意

const?int?a2?=?10;
auto?&b2?=?a2;//因?yàn)閍uto帶上&，故不去除const，b2類型為const?int
b2?=?10;?//非法

這是因?yàn)槿绾稳サ袅薱onst，則b2為a2的非const引用，通過b2可以改變a2的值，則顯然是不合理的。
5.初始化表達(dá)式為數(shù)組時(shí)，auto關(guān)鍵字推導(dǎo)類型為指針

int?a3[3]?=?{?1,?2,?3?};
auto?b3?=?a3;
cout?<<?typeid(b3).name()?<<?endl;//輸出int*

6.若表達(dá)式為數(shù)組且auto帶上&，則推導(dǎo)類型為數(shù)組類型

int?a7[3]?=?{?1,?2,?3?};
auto?&?b7?=?a7;
cout?<<?typeid(b7).name()?<<?endl;//輸出為int[3]

7.函數(shù)或者模板參數(shù)不能被聲明為auto

void?func(auto?a)??//錯(cuò)誤
{
?????//...?
}

8.時(shí)刻要注意auto并不是一個(gè)真正的類型
auto僅僅是一個(gè)占位符，它并不是一個(gè)真正的類型，不能使用一些以類型為操作數(shù)的操作符，如sizeof或者typeid。

cout?<<?sizeof(auto)?<<?endl;//錯(cuò)誤
cout?<<?typeid(auto).name()?<<?endl;//錯(cuò)誤