Effective Modern C++ 笔记（一）——类型推断

 

1.理解模板类型推断

• 考虑类似如下形式template<typename T> void f1(T param);的各种模板函数，当以以下形式f(x)被调用时，x的类型会怎样影响param的类型。可以归结为以下3种情况：

• 情况1：T是左值引用

  • 把x的所有引用属性剔除后得到param的类型
• 情况2：T是右值引用
  
  • 如果x是左值，param的类型就是左值引用
  • 如果x是右值，param的类型就是右值引用
• 情况3：T不是引用
  
  • 把x的所有CV属性（const限定符和volatile限定符）剔除后得到param的类型
• 例外：x是数组或函数
  
  • T是引用类型，则param仍然为数组类型（保留数组的大小属性）
  • T不是引用类型，则param为对应的指针类型（丢失数组的大小属性）

int x = 27;
const int cx = x;
const int& rx = x;

template<typename T> void f1(T& param); // 情况1
f1(x);  // T is int, param is int&
f1(cx); // T is const int, param is const int&
f1(rx); // T is const int, param is const int& 

template<typename T> void f2(T&& param); // 情况2
f2(x);  // x is lvalue: T is int&, param is int&
f2(cx); // cx is lvalue: T is const int&, param is const int&
f2(rx); // rx is lvalue: T is const int&, param is const int&
f2(27); // 27 is rvalue: T is int, param is int&& 

template<typename T> void f3(T param); // 情况3
f3(x);  // T and param are both int
f3(cx); // T and param are both int
f3(rx); // T and param are both int

 

2.理解auto类型推断

auto与函数模板的类型推断规则基本相同，但有一个例外：
auto x={27};或则auto x{27};得到的x不是int类型，而是std::initializer_list类型。

 
C++14的函数返回值或者lambda表达式中的auto的类型推断规则属于函数模板，而与一般的auto变量不一样。

 

3.理解decltype

• 利用这个运算符可以获得某个变量的类型信息
• decltype和auto的不同之处在于，他不会剔除任何引用属性
• 如果x为int类型，decltype(x)表示int，但decltype((x))表示int&
• C++14新增如下的写法：decltype(auto)，作用与auto类似，但推断规则不再是auto而是decltype

 

4.获取类型推断的结果

这里有一个十分实用的库boost::typeindex，用法如下：

#include <iostream>
#include <boost/type_index.hpp>

template<typename T> void f(const T& param) {
  std::cout << "T: "     << boost::typeindex::type_id_with_cvr<T>().pretty_name() << std::endl; //输出结果为T: int
  std::cout << "param: " << boost::typeindex::type_id_with_cvr<decltype(param)>().pretty_name() << std::endl; //输出结果为param: int const&
}

int main() {
  int x = 27;
  f(x);
}

 

5.为什么要使用auto

1. 如果忘记了初始化，那么将无法进行类型推断，从而防止忘记初始化；
2. C++14的lambda表达式的参数也使用auto，平时必须熟悉；
3. 防止因为环境的变化引起某类型的位长变化影响程序的运行；
4. 避免STL容器的Iterator使用不当，比如 对于unordered_map的key忘记了加上const，如果是对象类型则会造成调用复制构造函数的性能损失；
5. 编程方便，冗长性大大减小。尤其是涉及到函数指针，尽管C++11新增了std::function，但是如果可以使用auto替代，无论如何都可以大大避免无谓的精力和时间耗费，并减少出错的可能。