[C++从入门到放弃] 通过使用auto完成类型自动推导以及Range-Based for来更便捷的编程

一、以auto完成类型自动推导

1、auto的使用场景
  • 在C++11中允许声明一个变量或者对象(object)而不需要指明其类型,只需要使用auto
    ✅auto i = 42; //i has type int
      int x = 520;
    ✅auto p = &x;
    ✅auto* p = &x;
    ❌声明引用类型时要加&
    ✅auto& q = x;
      double f = 12.3;
    ✅auto j = f; //j has type double
  • 限定符对auto也同样适用
    ✅static auto i = 250
  • 在编程时使用auto在一些语句中可以大量的缩减代码,最典型的应用就是对迭代器的声明,例如:
    vector<int> ans;
    auto it = ans.begin();
    //is equl to 
    vector<int>::iterator it = ans.begin();
  • 在定义模板函数时,用于声明依赖模板参数的变量类型以及定义模板函数依赖于模板参数的返回值
    template <typename _Tx,typename _Ty>
    void Multiply(_Tx x, _Ty y)
    {
        auto v = x*y;
        std::cout << v;
    }
    
    template <typename _Tx, typename _Ty>
    auto multiply(_Tx x, _Ty y)->decltype(x*y)//decltype操作符用于查询表达式的数据类型
    {
        return x*y;
    }
    //auto在这里的作用也称为返回值占位,它只是为函数返回值占了一个位置,真正的返回值是后面的decltype(_Tx*_Ty)

2、auto的注意事项
  • 使用auto可以自动推导出变量的类型,因此初始化操作是必不可少的
   ❌auto i; i没有对象对其进行初始化
  • auto不能用于声明函数的参数
    ❌void func(auto i){}
  • auto声明数组时要注意
    int a[3] = {1,2,3};
    auto b = a //  type b is int*
    auto& c = a // type c is int[3]
  • auto连续声明变量是,变量类型要一致
    ✅auto a = 11,b = 22;
    ❌auto a = 11,b = 2,2; //类型不一致,无法推导为同一类型
  • auto声明const类型变量和引用变量时,注意对语义的去除
    const int a = 1;
    auto b = a; //此时b类型为int
    ✅const auto c = a; //此时c类型为const int

    int a = 1;
    int &b = a;
    auto c = b; //此时c类型为int c = 10;a = 1; 
    auto &d = b; //此时d类型为int& d = 10;a = 10;

二、Range-Based for 循环

1、range-based for循环的使用

Range-Based for 循环是在C++11 中引入的一种新的循环形式,它可以逐一迭代某个区间、数组、集合中的每一个元素,和其他语言中for range循环比较类似,其基本形式为:

    for(decl : coll){ 
        statement;
    }

其中decl是给定的coll集合中的每一个元素的声明,针对这些元素会执行给定的statement,例如:

    int a[3] = {1,2,3};
    for(int i : a){
        cout<<i;
    }
    /*输出
    123
    */

一般来说如果coll提供成员函数begin()end(),一个range-based for循环等同于:

    for(auto it = coll.begin();it != coll.end();++it){
        decl = *it;
        statement;
    }

加上auto后可以十分方便的在如下场景使用:

  • 遍历stl容器
    vector<int> a(10,1);
    for(auto i : a){
        cout<<i<<endl;
    }
    int arr[3] = {1,2,3};
    for(auto i : arr){
        cout<<i<<endl;
    }
2、range-based for循环的注意事项
  • 如果要改变遍历对象的值应声明为引用型:
    string s = "AAA";
    for(auto i : a){
        i = 'B';
    }
    cout<<s;
    /*AAA*/
    for(auto &j : s){
        j = 'B';
    }
    cout<<s;
    /*BBB*/
  • 对map的遍历:
    map<int,int> a = { { "a", 1 }, { "b", 2 }, { "c", 3 } };
    for(auto &it : a){
        cout<<it.first<<" "<<it->second<<endl;
    }
    /*
    a 1
    b 2
    c 3
    */

我们仍然要加上.first/.second因为auto自动推导的是容器的类型,而不是迭代器类型,mapvalue_typestd::pair因此还需要val.first/val.second来访问数据

  • 当元素在for循环中被初始化为decl,不得有任何显式类型转换(explicit type conversion)
    class C{
        public:
            explicit C(const string& s);
            ...
    };
    vector<string> vs;
    for(const C& elem : vs){ //ERROR,no conversion from string to C defined
        cout<<elem<<endl;
    }   

在编程中使用这样的方式,可以实实在在的提升幸福感,也提高了码代码的速度

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