C++ auto关键字以及范围for的简介

我就是我 2023-09-28 11:31 193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:

  1. int TestAuto()
  2. {
  3. return 10;
  4. }
  5. int main()
  6. {
  7. int a = 10;
  8. auto b = a;
  9. auto c = 'a';
  10. auto d = TestAuto();
  11. cout << typeid(b).name() << endl;
  12. cout << typeid(c).name() << endl;
  13. cout << typeid(d).name() << endl;
  14. //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
  15. return 0;
  16. }

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()
    {

    1. int x = 10;
    2. auto a = &x;
    3. auto* b = &x;
    4. auto& c = x;
    5. cout << typeid(a).name() << endl;
    6. cout << typeid(b).name() << endl;
    7. cout << typeid(c).name() << endl;
    8. *a = 20;
    9. *b = 30;
    10. c = 40;
    11. return 0;

    }

  2. 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()
    {

    1. auto a = 1, b = 2;
    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. }
  2. auto不能直接用来声明数组

    void TestAuto()
    {

    1. int a[] = {
    2. 1,2,3};
    3. auto b[] = {
    4. 456};

    }

  3. 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。

  4. 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:

  1. void TestFor()
  2. {
  3. int array[] = {
  4. 1, 2, 3, 4, 5 };
  5. for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
  6. array[i] *= 2;
  7. for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
  8. cout << *p << endl;
  9. }

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。

  1. void TestFor()
  2. {
  3. int array[] = {
  4. 1, 2, 3, 4, 5 };
  5. for(auto& e : array)
  6. e *= 2;
  7. for(auto e : array)
  8. cout << e << " ";
  9. return 0;
  10. }

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

  1. void TestFor(int array[])
  2. {
  3. for(auto& e : array)
  4. cout<< e <<endl;
  5. }

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