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一、C语言中的auto

在C语言的学习中我们几乎用不到auto关键字它的存在感实在是太低了
即便如此我们还是为了C++中的auto的学习先复习一下C语言中的auto关键字吧。

1、C语言中auto用于声明一个变量为自动变量

自动变量也称局部变量。auto关键字主要用于声明变量的生存期为自动即将不在任何类、结构、枚举、联合和函数中定义的变量视为全局变量而在函数中定义的变量视为局部变量。这个关键字经常被省略因为所有的局部变量默认就是auto的。

1. 用auto声明全局变量时编译出错

#include<stdio.h>
auto int i=0;  //编译出错
int main()
{
	return 0;
}

2. auto声明局部变量时编译正常

#include<stdio.h>
int main()
{
	auto int i=0; 
	return 0;
}

2、C语言中只使用auto修饰变量变量的类型默认为整型

void main(void)
{
	float a = 3.2f, b = 2.1f;
	auto c = a + b;//c语言中c = 5
}

二、C++中的auto

1、auto的基本介绍

在C++11中auto是用来自动推导表达式或变量的实际类型的。
例如

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 0;
	auto b = a;//此时b为int 类型
	cout << typeid(a).name() << endl;//typeid().name()可以自动识别变量的类型
	cout << typeid(b).name() << endl;
	return 0;
}

可能你会觉得auto的这点功能好像可有可无啊但其实随着程序越来越复杂程序中用到的类型也越来越复杂经常体现在

1. 类型难于拼写
2. 含义不明确导致容易出错

例如这样长的的变量类型std::map<std::string, std::string>::iterator我们完全可以使用一个auto来进行代替

下面的代码可能你看不懂但是你只需要理解这里auto的作用就行了。

#include <string>
#include <map>
int main()
{
	std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange",
	"橙子" },{"pear","梨"} };
	std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
	//auto it = m.begin();//与上一行代码作用相同只是auto更加方便

	return 0;
}

可能你会觉得C语言中的typedef关键字也能做到同样的简化代码的效果但是使用typedef有时会遇到新的难题。
例如

typedef char* pstring;
int main()
{
const pstring p1; // 编译成功还是失败
const pstring* p2; // 编译成功还是失败
return 0;
}

答案是第一个编译失败第二个编译成功。

• 第一个实际类型是

char*const p1;

const修饰的是p1,p1是一个常变量常变量的创建必须初始化而且只能初始化一次而上面的代码并没有进行初始化因此报错。

• 第二个的实际类型是

char*const* p2;

const修饰的是*p2,没有问题。

通过上面的对比相信你也能体会到auto的作用了吧在编程时常常需要把表达式的值赋值给变量这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。然而有时候要做到这点并非那么容易auto的出现就解决了这个问题。

2、auto的使用细则

1.使用auto定义变量时必须对其进行初始化

#include<iostream>
using namespace std;
int TestAuto()
{
	return 10;
}
int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a;//变量
	auto c = 'a';//字符
	auto d = TestAuto();//函数返回值
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;

	//auto e; 无法通过编译使用auto定义变量时必须对其进行初始化
	return 0;
}

使用auto定义变量时必须对其进行初始化在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类型。因此auto并非是一种"类型"的声明而是一个类型声明时的"占位符”编译器在编译期会将auto替换为变量实际的类型。

2.auto与指针和引用结合起来使用

用auto声明指针类型时用auto和auto*没有任何区别但用auto声明引用类型时则必须加&

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int x = 10;
	auto a = &x;
	auto* b = &x;//使用auto*时表达式右边必须是指针否则报错
	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;
}

3. 在同一行定义多个变量

当在同一行声明多个变量时这些变量必须是相同的类型否则编译器将会报错因为编译器实际只对第一个类型进行推导然后用推导出来的类型定义其他变量。

void TestAuto()
{
	auto a = 1, b = 2;
	auto c = 3, d = 4.0; // 该行代码会编译失败因为c和d的初始化表达式类型不同
}

3、auto不能推导的场景

1.auto不能作为函数的参数

// 此处代码编译失败auto不能作为形参类型因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void TestAuto(auto a)
{
}

2.auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{
	int a[] = {1,2,3};
	auto b[] = {456};//报错
}

tip:为了避免与C++98中的auto发生混淆C++11只保留了auto作为类型指示符的用法