C++11新特性：自動類型推斷和類型擷取

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聲明：本文是在Alex Allain的文章http://www.cprogramming.com/c++11/c++11-auto-decltype-return-value-after-function.html的基礎上寫成的。

加入了很多個人的理解，不是翻譯。

 

轉載請註明出處 http://blog.csdn.net/srzhz/article/details/7934483

 

自動類型推斷

當編譯器能夠在一個變數的聲明時候就推斷出它的類型，那麼你就能夠用auto關鍵字來作為他們的類型：

 

[cpp] view plaincopy 

1. auto x = 1;  

編譯器當然知道x是integer類型的。所以你就不用int了。接觸過泛型程式設計或者API編程的人大概可以猜出自動類型推斷是做什麼用的了：幫你省去大量冗長的型別宣告語句。

 

比如下面這個例子：

在原來的C++中，你要想使用vector的迭代器得這麼寫：

[cpp] view plaincopy 

1. vector<int> vec;  
2. vector<int>::iterator itr = vec.iterator();  

看起來就很不爽。現在你可以這麼寫了：

 

 

[cpp] view plaincopy 

1. vector<int> vec;  
2. auto itr = vec.iterator();  

果斷簡潔多了吧。假如說自動類型推斷只有這樣的用法的話那未免也太naive了。在很多情況下它還能提供更深層次的便利。

 

比如說有這樣的代碼：

 

[cpp] view plaincopy 

1. template <typename BuiltType, typename Builder>  
2. void  
3. makeAndProcessObject (const Builder& builder)  
4. {  
5.     BuiltType val = builder.makeObject();  
6.     // do stuff with val  
7. }  

這個函數的功能是要使用builder的makeObject產生的執行個體來進行某些操作。但是現在引入了泛型程式設計。builder的類型不同，那麼makeObject返回的類型也不同，那麼我們這裡就得引入兩個泛型。看起來很複雜是吧，所以這裡就可以使用自動類型推斷來簡化操作：

[cpp] view plaincopy 

1. template <typename Builder>  
2. void  
3. makeAndProcessObject (const Builder& builder)  
4. {  
5.     auto val = builder.makeObject();  
6.     // do stuff with val  
7. }  

因為在得之builder的類型之後，編譯器就已經能知道makeObject的傳回值類型了。所以我們能夠讓編譯器自動去推斷val的類型。這樣一來就省去了一個泛型。

 

你以為自動類型推斷只有這樣的用法？那也太naive了。C++11還允許對函數的傳回值進行類型推斷

 

新的傳回值文法和類型擷取（Decltype)語句 在原來，我們聲明一個函數都是這樣的： [cpp] view plaincopy 

1. int temp(int a, double b);  

前面那個int是函數的傳回值類型，temp是函數名，int a, double b是參數列表。

現在你可以將函數傳回值類型移到到參數列表之後來定義：

 

[cpp] view plaincopy 

1. auto temp(int a, double b) -> int;  

後置傳回值類型可以有很多用處。比如有下列的類定義：

 

 

[cpp] view plaincopy 

1. class Person  
2. {  
3. public:  
4.     enum PersonType { ADULT, CHILD, SENIOR };  
5.     void setPersonType (PersonType person_type);  
6.     PersonType getPersonType ();  
7. private:  
8.     PersonType _person_type;  
9. };  

那麼在定義getPersonType函數的時候我們得這麼寫：

 

 

[cpp] view plaincopy 

1. Person::PersonType Person::getPersonType ()  
2. {  
3.     return _person_type;  
4. }  

因為函數所在的類Person是聲明在函數傳回值之後的，所以在寫傳回值的時候編譯器並不知道這個函數是在哪個類裡面。由於PersonTYpe是Person類的內部聲明的枚舉，所以在看到PersonType的時候，編譯器是找不到這個類型的。所以你就得在PersonTYpe前面加上Person：：，告訴編譯器這個類型是屬於Person的。這看起來有點麻煩是吧。當你使用新的傳回值文法的時候呢就可以這麼寫：

 

 

[cpp] view plaincopy 

1. auto Person::getPersonType () -> PersonType  
2. {  
3.     return _person_type;  
4. }  

因為這次編譯器看到傳回值類型PersonType的時候已經知道這個函數屬於類Person。所以它會到Person類中去找到這個枚舉類型。

 

 

當然上述應用只能說是一個奇技淫巧而已。並沒有幫我們多大的忙（代碼甚至都沒有變短）。所以還得引入C++11的另一個功能。

 

類型擷取（Decltype） 既然編譯器能夠推斷一個變數的類型，那麼我們在代碼中就應該能顯示地獲得一個變數的類型資訊。所以C++介紹了另一個功能：decltype。（實在是不知道這個詞該怎麼翻譯，姑且稱之為類型擷取）。  [cpp] view plaincopy 

1. int x = 3;  
2. decltype(x) y = x; // same thing as auto y = x;  

上述代碼就使用了類型擷取功能。和函數傳回值後置文法結合起來，可以有如下應用： [cpp] view plaincopy 

1. template <typename Builder>  
2. auto  
3. makeAndProcessObject (const Builder& builder) -> decltype( builder.makeObject() )  
4. {  
5.     auto val = builder.makeObject();  
6.     // do stuff with val  
7.     return val;  
8. }  

前面的例子中這個函數的傳回值是void，所以不需要為傳回值引入泛型。如果傳回值是makeObject的傳回值的話，那麼這個函數就得引入兩個泛型。現在又了類型擷取功能，我們就能在傳回值中自動推斷makeObject的類型了。所以decltype確實為我們提供了很大的便利。 這個功能非常重要，在很多時候，尤其是引入了泛型程式設計的時候，你可能記不住一個變數的類型或者類型太過複雜以至於寫不出來。你就要靈活使用decltype來擷取這個變數的類型。

自動類型推斷在Lambda運算式（匿名函數）中的作用

請參考http://blog.csdn.net/srzhz/article/details/7934652