深入应用C++11之auto、decltype和模板别名

文章目錄

1. 1. auto类型推导
   1. 1.1. auto的概念
   2. 1.2. auto的推导规则：
   3. 1.3. auto的限制：
2. 2. decltype关键字
   1. 2.1. decltype的概念
   2. 2.2. decltype推导规则
3. 3. 返回类型后置语法—auto和decltype的结合使用
4. 4. 模板别名
   1. 4.1. 模板别名的概念
   2. 4.2. 函数模板的默认模板参数

作者：Frank
时间：2016-11-25

auto类型推导

auto的概念

1. auto并不能代表一个实际的类型声明，只是一个类型声明的占位符；
2. 使用auto声明的变量必须马上初始化，以让编译器推断出它的实际类型，并在编译时将auto占位符替换为真正的类型。

auto的推导规则：

1. 当不声明为指针或引用时，auto的推导结果和初始化表达式抛弃引用和cv限定符后类型一致；
2. 当声明为指针或引用时，auto的推导结果将保持初始化表达式的cv属性；

注：cv属性表示const/volitate等限定符；

auto的限制：

1. auto不能用于函数参数；
2. auto不能用于类中的非静态成员变量；
3. auto无法定义数组；
4. auto无法推导出模板参数；

decltype关键字

decltype的概念

auto所修饰的变量必须要立即初始化，若仅希望得到类型，而不需要定义变量的时候，可以使用decltype，它是用来在编译时推导表达式类型。如下：decltype(exp)。其中，exp表示一个表达式。decltype将精确的推导出表达式定义本身的类型，不会像auto那样在某些情况下舍弃掉引用和cv限定符。

decltype推导规则

1. exp是标识符、类访问表达式，decltype(exp)和exp的类型一致；
2. exp是函数调用，decltype(exp)和返回值的类型一致；
3. 其他情况，若exp是一个左值，则decltype(exp)是exp类型的左值引用，否则和exp类型一致；

注：对于纯右值而言，只有类类型可以携带cv限定符，此外一般忽略掉cv限定。

返回类型后置语法—auto和decltype的结合使用

在C++11中增加了返回类型后置语法，将decltype和auto结合起来完成返回值类型的推导。见示例：

//ex1
template<typename T,typename U>
auto add(T t,U u) -> decltype(t+u){
	return t+u;
}

//ex2
int& foo(int& i);
float foo(float& f);

template<typename T>
auto func(T& val)->decltype(foo(val)){
	return foo(val);
}

模板别名

模板别名的概念

在C++11中，重定义了using来作为模板别名的定义语法。实际上，using的别名语法覆盖了typedef的全部功能。示例如下：

//重定义unsigned int
typedef unsigned int uint_t;
using uint_t=unsigned int;

//重定义std::map
typedef std::map<std::string,int> map_int_t;
using map_int_t=std::map<std::string,int>;

通过using定义模板别名的语法，只是在普通类型别名语法的基础上增加了template的参数列表。使用using可以轻松的创建一个新的模板别名，而不需要像之前的C++一样使用繁琐的外敷模板。

函数模板的默认模板参数

在C++98/03中，类模板可以有默认的模板参数，但是却不支持函数的默认模板参数，而在C++11中该限制被解除了。当所有的模板参数都有默认参数时，函数模板的调用可以如同一个普通函数，而对于类模板而言，哪怕所有参数都有默认参数，在使用时也必须在模板名后跟随”<>”来实例化。
同时，函数模板的默认模板参数在使用规则上和其他的默认参数也有不同，它没有必须写在参数表最后的限制。

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