C++ auto关键字以及范围for的简介

我就是我 2023-09-28 11:31 110阅读 0赞

### C++ auto关键字以及范围for ###

*  auto关键字(C++11)
 *   *  auto简介
     *  auto的使用细则
     *  auto不能推导的场景
 *  基于范围的for循环(C++11)
 *   *  范围for的语法
     *  范围for的使用条件

# auto关键字(C++11) #

## auto简介 ##

在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，但遗憾的是一直没有人去使用它。在后来的C++11中，标准委员会赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。  
例如：

int TestAuto()
    {
        
    	return 10;
    }
    int main()
    {
        
    	int a = 10;
    	auto b = a;
    	auto c = 'a';
    	auto d = TestAuto();
    	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;
    }

值得注意的是：  
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。

## auto的使用细则 ##

1.  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&。  
    例如：

int main()
    {
        
    	int x = 10;
    	auto a = &x;
    	auto* b = &x;
    	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;
    }

1.  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。  
    例如：

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
    }

## auto不能推导的场景 ##

1.  auto不能作为函数的参数  
    例如：

// 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)
    {
        }

1.  auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
    {
        
    	int a[] = {
        1,2,3};
    	auto b[] = {
        4，5，6};
    }

1.  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。
2.  auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。

# 基于范围的for循环(C++11) #

## 范围for的语法 ##

在C++98中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式进行：

void TestFor()
    {
        
    	int array[] = {
         1, 2, 3, 4, 5 };
    	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
    		array[i] *= 2;
    	for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
    		cout << *p << endl;
    }

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围。

void TestFor()
    {
        
    	int array[] = {
         1, 2, 3, 4, 5 };
    	for(auto& e : array)
    		e *= 2;
    	for(auto e : array)
    		cout << e << " ";
    	return 0;
    }

注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。

## 范围for的使用条件 ##

for循环迭代的范围必须是确定的  
对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；对于类而言，应该提供begin和end的方法，begin和end就是for循环迭代的范围。  
注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定

void TestFor(int array[])
    {
        
    	for(auto& e : array)
    	cout<< e <<endl;
    }