C++关键字系列(一)——auto 关键字

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作者:johnsmith2077   
最近看完了《 C++20 高级编程(第 5 版)》,想整理一下主要内容,就从关键字开始吧,既作为总结复习,也作为面试准备。主要内容由 GPT 生成,我个人负责审查内容和代码,介意者请关闭并拉黑。
注意:本文包含 AI 生成内容
在 C++中,auto关键字有两个主要的用途:自动类型推断和返回值占位符。
  • 自动类型推断🔍:auto可以根据初始化的值自动推断变量的类型。这在处理复杂类型,如 STL 容器的迭代器时,非常有用,可以使代码更加简洁。

    std::vector vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 使用 auto 关键字自动推断类型
    for(auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        std::cout
    在这个例子中,auto被用来自动推断it的类型,它是std::vector::iterator。没有auto,我们需要手动写出这个复杂的类型📚。
  • 返回值占位符🎯:在 C++14 以后,auto可以用作函数的返回值占位符,让编译器在编译时推断函数的返回类型。这在处理返回类型复杂或者依赖于模板参数的函数时非常有用。

    template
    auto add(T t, U u) {
        return t + u;
    }
    int main() {
        auto result = add(1, 1.5);  // result 的类型被推断为 double
        std::cout
    在这个例子中,auto被用作函数add的返回值类型🏷️。函数add可以接受任何类型的参数,返回值类型依赖于这些参数。由于参数类型在编译时才知道,所以我们使用auto让编译器在编译时推断返回值类型🔄。
  • range-based for 循环📝:
    auto关键字也可用于 range-based for 循环中,这样可以让编译器自动推断容器元素的类型🔎。例如:

    std::vector vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    for(auto x : vec) {
        std::cout
    auto也可以搭配const/&/&&等修饰符使用,以避免拷贝或用于直接修改容器元素的值,例如:
    std::vector vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    for(const auto& x : vec) {
        std::cout
  • 结构化绑定🎁:在 C++17 以后,auto可以用于结构化绑定,这使得我们可以更方便地从复杂的数据结构中提取数据。例如👇:

    std::map map = {{"John", 1}, {"Mary", 2}};
    for(auto [key, value] : map) {
        std::cout
    在这个例子中,auto被用于结构化绑定,它可以自动推断key和value的类型,这是std::map中的key_type和mapped_type。
    当然,auto关键字在 C++中的用途不止于此🔍。它也可以用来构造泛型 lambda 表达式和简化函数模板👏。
  • 泛型 lambda 表达式📝:在 C++14 以后,auto可以用于 lambda 表达式的参数类型,这使得我们可以写出通用的 lambda 表达式🎉。

    auto add = [](auto x, auto y) { return x + y; };
    std::cout
    在这个例子中,add是一个通用的 lambda 表达式,它可以接受任何类型的参数,并返回它们的和💡。auto关键字使得我们可以在编译时推断参数的类型💼。
  • 简化函数模板 📝: 在 C++20 以后,auto可以用于普通函数的参数类型,这使得我们可以使用函数模板的简化语法。这是一个非常方便的特性,因为它可以让我们在编写函数模板时,无需显式声明模板参数。下面是一些示例:

    auto add(auto a, auto b) {
        return a + b;
    }
    在这个例子中,add 函数可以接受任何类型的参数,只要这些类型支持 + 运算符。例如,我们可以这样调用它:
    int main() {
        std::cout
  • 简化函数模板与 Concepts📚:C++20 引入了 concepts ,这是一种表达模板参数要满足的条件的方法🎈。它允许我们在函数参数中直接使用 concepts 来约束参数的类型,这种特性使得我们可以更简洁地编写泛型代码✍️。

    首先,我们需要定义一个 concept 。以下是一个简单的Incrementable的定义🧮:
    template
    concept Incrementable = requires(T t) {
        { t++ } -> std::same_as;
    };
    这个 concept 检查一个类型是否可以被(后缀)自增🔍。
    然后,我们可以在函数参数中使用这个 concept 和auto来约束参数的类型🎯:
    void increment(const Incrementable auto& t) {
        // ...
    }
    这个函数接受一个Incrementable类型的参数🔎。如果我们尝试传递一个不能自增的类型,编译器就会报错⚠️。
    下面是一个完整的例子,包括一个接受Incrementable类型参数的函数和一些调用这个函数的代码📖:
    #include
    #include
    template
    concept Incrementable = requires(T t) {
        { t++ } -> std::same_as;
    };
    void increment(const Incrementable auto& t) {
        auto copy = t;
        copy++;
        std::cout
    在这个例子中,increment函数接受一个Incrementable类型的参数,复制它,然后打印自增后的值🖨️。在main函数中,我们传递了一个整数给increment函数,这是一个Incrementable类型🎯。如果我们尝试取消注释并传递一个std::string给increment函数,编译器就会报错,因为std::string不是Incrementable类型😵‍💫。

    std, auto, 函数, 类型

  • mainjzb   
    ...为什么加这么多没用的符号在文章里
    iOCZS   
    返回值占位符如果在 c++11 中的话,还得配合 decltype
    johnsmith2077
    OP
      
    @mainjzb 我本人有点阅读障碍,长段的文字很难集中注意力,以至于只能逐字阅读,加上 emoji 我个人感觉会易读一点,主要还是起到分隔文本的作用,如果反响太差的话之后可以考虑去掉😂
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