C++11新特性：自動類型推斷和類型獲取

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聲明：本文是在Alex Allain的文章http://www.cprogramming.com/c++11/c++11-auto-decltype-return-value-after-function.html的基礎上寫成的。

加入了很多個人的理解，不是翻譯。

轉載請註明出處 http://blog.csdn.net/srzhz/article/details/7934483

自動類型推斷

當編譯器能夠在一個變量的聲明時候就推斷出它的類型，那麼你就能夠用auto關鍵字來作爲他們的類型：

auto x = 1;

編譯器當然知道x是integer類型的。所以你就不用int了。接觸過泛型編程或者API編程的人大概可以猜出自動類型推斷是做什麼用的了：幫你省去大量冗長的類型聲明語句。

比如下面這個例子：

在原來的C++中，你要想使用vector的迭代器得這麼寫：

vector<int> vec;
vector<int>::iterator itr = vec.iterator();

看起來就很不爽。現在你可以這麼寫了：

vector<int> vec;
auto itr = vec.iterator();

果斷簡潔多了吧。假如說自動類型推斷只有這樣的用法的話那未免也太naive了。在很多情況下它還能提供更深層次的便利。

比如說有這樣的代碼：

template <typename BuiltType, typename Builder>
void
makeAndProcessObject (const Builder& builder)
{
    BuiltType val = builder.makeObject();
    // do stuff with val
}

這個函數的功能是要使用builder的makeObject產生的實例來進行某些操作。但是現在引入了泛型編程。builder的類型不同，那麼makeObject返回的類型也不同，那麼我們這裏就得引入兩個泛型。看起來很複雜是吧，所以這裏就可以使用自動類型推斷來簡化操作：

template <typename Builder>
void
makeAndProcessObject (const Builder& builder)
{
    auto val = builder.makeObject();
    // do stuff with val
}

因爲在得之builder的類型之後，編譯器就已經能知道makeObject的返回值類型了。所以我們能夠讓編譯器自動去推斷val的類型。這樣一來就省去了一個泛型。

你以爲自動類型推斷只有這樣的用法？那也太naive了。C++11還允許對函數的返回值進行類型推斷

新的返回值語法和類型獲取（Decltype)語句

在原來，我們聲明一個函數都是這樣的：

int temp(int a, double b);

前面那個int是函數的返回值類型，temp是函數名，int a, double b是參數列表。

現在你可以將函數返回值類型移到到參數列表之後來定義：

auto temp(int a, double b) -> int;

後置返回值類型可以有很多用處。比如有下列的類定義：

class Person
{
public:
    enum PersonType { ADULT, CHILD, SENIOR };
    void setPersonType (PersonType person_type);
    PersonType getPersonType ();
private:
    PersonType _person_type;
};

那麼在定義getPersonType函數的時候我們得這麼寫：

Person::PersonType Person::getPersonType ()
{
    return _person_type;
}

因爲函數所在的類Person是聲明在函數返回值之後的，所以在寫返回值的時候編譯器並不知道這個函數是在哪個類裏面。由於PersonTYpe是Person類的內部聲明的枚舉，所以在看到PersonType的時候，編譯器是找不到這個類型的。所以你就得在PersonTYpe前面加上Person：：，告訴編譯器這個類型是屬於Person的。這看起來有點麻煩是吧。當你使用新的返回值語法的時候呢就可以這麼寫：

auto Person::getPersonType () -> PersonType
{
    return _person_type;
}

因爲這次編譯器看到返回值類型PersonType的時候已經知道這個函數屬於類Person。所以它會到Person類中去找到這個枚舉類型。

當然上述應用只能說是一個奇技淫巧而已。並沒有幫我們多大的忙（代碼甚至都沒有變短）。所以還得引入C++11的另一個功能。

類型獲取（Decltype）

既然編譯器能夠推斷一個變量的類型，那麼我們在代碼中就應該能顯示地獲得一個變量的類型信息。所以C++介紹了另一個功能：decltype。（實在是不知道這個詞該怎麼翻譯，姑且稱之爲類型獲取）。

int x = 3;
decltype(x) y = x; // same thing as auto y = x;

上述代碼就使用了類型獲取功能。和函數返回值後置語法結合起來，可以有如下應用：

template <typename Builder>
auto
makeAndProcessObject (const Builder& builder) -> decltype( builder.makeObject() )
{
    auto val = builder.makeObject();
    // do stuff with val
    return val;
}

前面的例子中這個函數的返回值是void，所以不需要爲返回值引入泛型。如果返回值是makeObject的返回值的話，那麼這個函數就得引入兩個泛型。現在又了類型獲取功能，我們就能在返回值中自動推斷makeObject的類型了。所以decltype確實爲我們提供了很大的便利。

這個功能非常重要，在很多時候，尤其是引入了泛型編程的時候，你可能記不住一個變量的類型或者類型太過複雜以至於寫不出來。你就要靈活使用decltype來獲取這個變量的類型。

自動類型推斷在Lambda表達式（匿名函數）中的作用