《EffectiveModernC++》读书笔记(1):类型推导、auto

C语言与CPP编程 2024-03-13 08:31

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    虽然《Effective C++》系列已讲了足够多的知识点,我都多少有些头昏脑胀了,但很可惜C++入门之旅仍然没有结束。

    C++11/14标准堪称脱胎换骨,有必要先读完这本《Effective Modern C++》,学习11/14的新特性和习惯做法,而后再阅读源码或上手自己的项目。



条款1、理解模板类型推导

    考虑这种形式,T为模板参数,ParamType为形参,expr为实参:

template<typename T>void f(ParamType param);
f(expr);


    在模板类型推导时,实参的引用性会被忽略;若形参还是按值传递时(T),实参的const、volatile也会被忽略。

template<typename T>void f(T& param);
int x = 27;const int cx = x;const int &rx = x;// T为int,形参为int& f(x);   // T为const int,形参为const int&f(cx); // 忽略rx的引用性,T为const int,形参为const int& f(rx);


    而形参是万能引用时,若实参是右值,情况与上面相同;若实参是左值,情况发生变化,T和形参都被推导为左值引用。至于什么是万能引用、左值右值,后续会讲。

    模板类型推导过程中,数组或函数型别的实参会退化成对应指针,除非形参是引用(T&)。



条款2、理解auto类型推导

    auto类型推导基本上和模板类型推导一样。

const auto& rx = x;//rx的类型推导类似下面paramtemplatevoid f(const T& param);


    唯一例外在于auto会假定大括号初始化表达式代表一个std::initializer_list,而模板类型推导无法处理。

// x是std::initializer_listauto x = { 11239 }; // 无法编译template<typename T>void f(T param);
f({ 11, 23, 9})


    此外,C++14中在函数返回值或lambda的形参中的auto使用的是模板类型推导。


条款3、理解decltype

    绝大多数情况下,不同于模板与auto,decltype会得出变量或表达式的类型而不作任何更改。

bool f(const Widget& w);decltype(w)是const Widget&decltype(f)是bool(const Widget&)decltype(f(w))是bool

    C++14支持decltype(auto),它像auto一样自动推导类型,但用的是decltype的规则,可以用于函数返回值或变量声明。

//C++11支持返回值型别尾序语法//返回auto时需要将返回值类型置于形参列表后templateauto At(Container& c, Index i) -> decltype(c[i]){  return c[i];}//C++14返回值只需auto即可,但类型推导规则可能出错//例如下面auto推导时去除了c[i]的引用性,无法给c[i]赋值templateauto At(Container& c, Index i) {  return c[i];}//采用decltype(auto)即可templatedecltype(auto) At(Container& c, Index i) {  return c[i];}//考虑左值右值,需要用万能引用和forward//具体后文再讲templatedecltype(auto) At(Container&& c, Index i){  return std::forward(c)[i];}


    decltype推导规则的例外是对于比仅有名字更复杂的左值表达式(名字是左值表达式),decltype得出的类型总是左值引用。

decltype(auto) Func(){  int x = 0;  //只有名字,返回int  return x;  //比名字更复杂,返回int&  return (x);}




条款4、掌握查看类型推导结果的方法

    利用IDE编辑器、编译器错误消息和Boost.TypeIndex库常常能够查看到推导而得的类型。

    但有时结果可能无用或不准确,因此有必要理解C++类型推导规则。



条款5、优先选用auto,而非显式类型声明 

    auto变量必须初始化,不仅仅可以比显式指定类型少打字,还可以避免类型不匹配时不想要也没想到的隐式类型转换。

std::unordered_map<std::stringint> m;//p的类型应该是std::pair//导致拷贝了一系列临时对象,不仅增加了成本,还无法取得p真正地址for (const std::pair<std::stringint> &p : m)//没有上述问题for (const auto &p : m)


    条款2和条款6描述了auto的缺点。




条款6、当auto推导的类型不符合要求时,使用显式类型

    隐形的代理类型可以导致auto根据初始化表达式推导出不符合预期的类型。

    例如正常的std::vector::operator[]返回元素的引用,但对于bool来说由于C++禁止比特的引用,所以std::vector::operator[]返回std::vector::reference这个代理类来隐式转换成bool。

vector<bool> vec(10);//隐式转换成bool,类型正确bool flag = vec[0];//flag类型是std::vector::referenceauto flag = vec[0];
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