快捷導(dǎo)航

C++中類型推斷(auto和decltype)的使用

更新時間：2023年12月28日 09:14:30 作者：明朗晨光

在C++11之前,每個數(shù)據(jù)類型都需要在編譯時顯示聲明,在運行時限制表達(dá)式的值,但在C++的新版本之后,引入了 auto 和 decltype等關(guān)鍵字,本文就來介紹一下C++中類型推斷(auto和decltype)的使用,感興趣的可以了解一下

類型推斷 是指在編程語言中自動推導(dǎo)表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型。在C++11之前，每個數(shù)據(jù)類型都需要在編譯時顯示聲明，在運行時限制表達(dá)式的值，但在C++的新版本之后，引入了 auto 和 decltype等關(guān)鍵字，這允許程序員將類型推導(dǎo)留給了編譯器本身。

有了類型推斷功能，我們必須耗費時間去寫編譯器已經(jīng)知道的東西。由于所有類型僅在編譯器階段推導(dǎo)，因此編譯時間略有增加，但不會影響程序的運行時間。

1. C++中的auto

C++中的 auto 關(guān)鍵字指定要聲明的變量的類型根據(jù)其初始值自動推導(dǎo)。如果函數(shù)的返回類型是auto，那么它將在運行時由返回類型表達(dá)式確定類型。auto的良好用途是在為容器創(chuàng)建迭代器時避免冗長的初始化。

注意：使用auto關(guān)鍵字聲明的變量應(yīng)僅在聲明時初始化，否則將出現(xiàn)編譯時錯誤。

C++中auto例子

// C++ program to demonstrate working of auto
// and type inference

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
	// auto a; this line will give error
	// because 'a' is not initialized at
	// the time of declaration
	// a=33;

	// see here x ,y,ptr are
	// initialised at the time of
	// declaration hence there is
	// no error in them
	auto x = 4;
	auto y = 3.37;
	auto z = 3.37f;
	auto c = 'a';
	auto ptr = &x;
	auto pptr = &ptr; //pointer to a pointer
	cout << typeid(x).name() << endl
		<< typeid(y).name() << endl
		<< typeid(z).name() << endl
		<< typeid(c).name() << endl
		<< typeid(ptr).name() << endl
		<< typeid(pptr).name() << endl;

	return 0;
}

輸出

i
d
f
c
Pi
PPi

注意：我們使用了 typeid 來獲取變量的類型。

這里，typeid是一個運算符，用于獲取需要對象的動態(tài)類型。

typeid(x).name() 返回 x 的數(shù)據(jù)類型，例如，它返回：

i 表整數(shù)integer，d 表 doubles
f 表 float，c 表 char
Pi 表指向整數(shù)的指針
Pd 表示指向double的指針
Pc 表示指向 char 的指針
PPi 表示指向整數(shù)的指針的指針
單指針前綴 P，
雙指針用 PP 作為前綴，以此類推

但實際返回的名稱主要取決于編譯器。

注意：auto的良好用途是在為容器創(chuàng)建迭代器時避免冗長的初始化。

C++ auto關(guān)鍵字例子

// C++ program to demonstrate that we can use auto to
// save time when creating iterators

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
	// Create a set of strings
	set<string> st;
	st.insert({ "geeks", "for", "geeks", "org" });

	// 'it' evaluates to iterator to set of string
	// type automatically
	for (auto it = st.begin(); it != st.end(); it++)
		cout << *it << " ";

	return 0;
}

輸出

for geeks org

注意：如果給auto賦值一個整型引用，它也會變成整型。要使其成為引用類型，我們使用auto &。

返回整數(shù)引用類型的函數(shù)：int& fun() {};
m 會默認(rèn)為 int類型而不是 int&類型：auto m = fun();
n 將是 int& 類型因為使用了auto &：auto& n = fun();

2. C++中的decltype

在C++中，decltype關(guān)鍵字可以檢查實體聲明的類型或表達(dá)式的類型。‘auto’ 允許你聲明具有特定類型的變量，而decltype允許你從變量中提取類型，所以decltype是一種計算傳遞表達(dá)式類型的操作符。

下面解釋上述關(guān)鍵字及其用途:

例子

// C++ program to demonstrate use of decltype
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int fun1() { return 10; }
char fun2() { return 'g'; }

int main()
{
	// Data type of x is same as return type of fun1()
	// and type of y is same as return type of fun2()
	decltype(fun1()) x;
	decltype(fun2()) y;

	cout << typeid(x).name() << endl;
	cout << typeid(y).name() << endl;

	return 0;
}

輸出

i
c

以下是演示decltype的使用的又一個示例，

// C++ program to demonstrate use of decltype
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Driver Code
int main()
{
	int x = 5;

	// j will be of type int : data type of x
	decltype(x) j = x + 5;

	cout << typeid(j).name();

	return 0;
}

輸出

i

示例：演示auto和decltype的使用的C++程序

下面是一個C++模板函數(shù)min_type()，它返回兩個數(shù)字中的最小值。這兩個數(shù)字可以是任何整數(shù)類型。返回類型是由兩者中的最小值來確定的。

// C++ program to demonstrate use of decltype in functions
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// A generic function which finds minimum of two values
// return type is type of variable which is minimum
template <class A, class B>
auto findMin(A a, B b) -> decltype(a < b ? a : b)
{
	return (a < b) ? a : b;
}

// driver function to test various inference
int main()
{
	// This call returns 3.44 of double type
	cout << findMin(4, 3.44) << endl;

	// This call returns 3 of double type
	cout << findMin(5.4, 3) << endl;

	return 0;
}

輸出：