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C++ auto类型推导完全攻略
在 C++11 之前的版本（C++98 和 C++ 03）中，定义变量或者声明变量之前都必须指明它的类型，比如 int、char 等；但是在一些比较灵活的语言中，比如 C#、JavaScript、PHP、Python 等，程序员在定义变量时可以不指明具体的类型，而是让编译器（或者解释器）自己去推导，这就让代码的编写更加方便。
C++11 为了顺应这种趋势也开始支持自动类型推导了！C++11 使用 auto 关键字来支持自动类型推导。
auto 类型推导的语法和规则
auto 关键字基本的使用语法如下：
auto name = value;name 是变量的名字，value 是变量的初始值。
注意：auto 仅仅是一个占位符，在编译器期间它会被真正的类型所替代。或者说，C++ 中的变量必须是有明确类型的，只是这个类型是由编译器自己推导出来的。
auto 类型推导的简单例子：
auto n = 10;
auto f = 12.8;
auto p = &n;
auto url = "http://c.biancheng.net/cplus/";下面我们来解释一下：
- 第 1 行中，10 是一个整数，默认是 int 类型，所以推导出变量 n 的类型是 int。
- 第 2 行中，12.8 是一个小数，默认是 double 类型，所以推导出变量 f 的类型是 double。
- 第 3 行中，&n 的结果是一个 int* 类型的指针，所以推导出变量 p 的类型是 int*。
- 第 4 行中，由双引号
""包围起来的字符串是 const char* 类型，所以推导出变量 url 的类型是 const char*，也即一个常量指针。
还有一个值得注意的地方是：使用 auto 类型推导的变量必须马上初始化，这个很容易理解，因为 auto 在 C++11 中只是“占位符”，并非如 int 一样的真正的类型声明。
auto 的限制
1) auto 不能在函数的参数中使用。
这个应该很容易理解，我们在定义函数的时候只是对参数进行了声明，指明了参数的类型，但并没有给它赋值，只有在实际调用函数的时候才会给参数赋值；而 auto 要求必须对变量进行初始化，所以这是矛盾的。
2) auto 不能作用于类的非静态成员变量（也就是没有 static 关键字修饰的成员变量）中。
3) auto 关键字不能定义数组
4) auto 不能作用于模板参数
auto 的应用
使用 auto 定义迭代器
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector< vector<int> > v;
auto i = v.begin(); //使用 auto 代替具体的类型
return 0;
}auto 可以根据表达式 v.begin() 的类型（begin() 函数的返回值类型）来推导出变量 i 的类型。
auto 用于泛型编程
auto 的另一个应用就是当我们不知道变量是什么类型，或者不希望指明具体类型的时候，比如泛型编程中。我们接着看例子：
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
static int get(void){
return 100;
}
};
class B{
public:
static const char* get(void){
return "http://c.biancheng.net/cplus/";
}
};
template <typename T>
void func(void){
auto val = T::get();
cout << val << endl;
}
int main(void){
func<A>();
func<B>();
return 0;
}运行结果：
100
http://c.biancheng.net/cplus/
本例中的模板函数 func() 会调用所有类的静态函数 get()，并对它的返回值做统一处理，但是 get() 的返回值类型并不一样，而且不能自动转换。这种要求在以前的 C++ 版本中实现起来非常的麻烦，需要额外增加一个模板参数，并在调用时手动给该模板参数赋值，用以指明变量 val 的类型。
但是有了 auto 类型自动推导，编译器就根据 get() 的返回值自己推导出 val 变量的类型，就不用再增加一个模板参数了。
下面的代码演示了不使用 auto 的解决办法：
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
static int get(void){
return 100;
}
};
class B{
public:
static const char* get(void){
return "http://c.biancheng.net/cplus/";
}
};
template <typename T1, typename T2> //额外增加一个模板参数 T2
void func(void){
T2 val = T1::get();
cout << val << endl;
}
int main(void){
//调用时也要手动给模板参数赋值
func<A, int>();
func<B, const char*>();
return 0;
}C++ decltype类型推导完全攻略
decltype 是 C++11 新增的一个关键字，它和 auto 的功能一样，都用来在编译时期进行自动类型推导。
decltype 是“declare type”的缩写，译为“声明类型”。
auto 和 decltype 关键字都可以自动推导出变量的类型，但它们的用法是有区别的：
auto varname = value;
decltype(exp) varname = value;其中，varname 表示变量名，value 表示赋给变量的值，exp 表示一个表达式。
auto 根据=右边的初始值 value 推导出变量的类型，而 decltype 根据 exp 表达式推导出变量的类型，跟=右边的 value 没有关系。
另外，auto 要求变量必须初始化，而 decltype 不要求。这很容易理解，auto 是根据变量的初始值来推导出变量类型的，如果不初始化，变量的类型也就无法推导了。decltype 可以写成下面的形式：
decltype(exp) varname;C++ decltype 用法举例：
int a = 0;
decltype(a) b = 1; //b 被推导成了 int
decltype(10.8) x = 5.5; //x 被推导成了 double
decltype(x + 100) y; //y 被推导成了 doubledecltype 推导规则
上面的例子让我们初步感受了一下 decltype 的用法，但你不要认为 decltype 就这么简单，它的玩法实际上可以非常复杂。当程序员使用 decltype(exp) 获取类型时，编译器将根据以下三条规则得出结果：
- 如果 exp 是一个不被括号
( )包围的表达式，或者是一个类成员访问表达式，或者是一个单独的变量，那么 decltype(exp) 的类型就和 exp 一致，这是最普遍最常见的情况。 - 如果 exp 是函数调用，那么 decltype(exp) 的类型就和函数返回值的类型一致。
- 如果 exp 是一个左值，或者被括号
( )包围，那么 decltype(exp) 的类型就是 exp 的引用；假设 exp 的类型为 T，那么 decltype(exp) 的类型就是 T&。
为了更好地理解 decltype 的推导规则，下面来看几个实际的例子。
【实例1】exp 是一个普通表达式：
#include <string>
using namespace std;
class Student{
public:
static int total;
string name;
int age;
float scores;
};
int Student::total = 0;
int main(){
int n = 0;
const int &r = n;
Student stu;
decltype(n) a = n; //n 为 int 类型，a 被推导为 int 类型
decltype(r) b = n; //r 为 const int& 类型, b 被推导为 const int& 类型
decltype(Student::total) c = 0; //total 为类 Student 的一个 int 类型的成员变量，c 被推导为 int 类型
decltype(stu.name) url = "http://c.biancheng.net/cplus/"; //total 为类 Student 的一个 string 类型的成员变量， url 被推导为 string 类型
return 0;
}【实例2】exp 为函数调用：
//函数声明
int& func_int_r(int, char); //返回值为 int&
int&& func_int_rr(void); //返回值为 int&&
int func_int(double); //返回值为 int
const int& fun_cint_r(int, int, int); //返回值为 const int&
const int&& func_cint_rr(void); //返回值为 const int&&
//decltype类型推导
int n = 100;
decltype(func_int_r(100, 'A')) a = n; //a 的类型为 int&
decltype(func_int_rr()) b = 0; //b 的类型为 int&&
decltype(func_int(10.5)) c = 0; //c 的类型为 int
decltype(fun_cint_r(1,2,3)) x = n; //x 的类型为 const int &
decltype(func_cint_rr()) y = 0; // y 的类型为 const int&&【实例3】exp 是左值，或者被( )包围：
using namespace std;
class Base{
public:
int x;
};
int main(){
const Base obj;
//带有括号的表达式
decltype(obj.x) a = 0; //obj.x 为类的成员访问表达式，符合推导规则一，a 的类型为 int
decltype((obj.x)) b = a; //obj.x 带有括号，符合推导规则三，b 的类型为 int&。
//加法表达式
int n = 0, m = 0;
decltype(n + m) c = 0; //n+m 得到一个右值，符合推导规则一，所以推导结果为 int
decltype(n = n + m) d = c; //n=n+m 得到一个左值，符号推导规则三，所以推导结果为 int&
return 0;
}decltype 的实际应用
auto 的语法格式比 decltype 简单，所以在一般的类型推导中，使用 auto 比使用 decltype 更加方便，你可以转到《C++ auto》查看很多类似的例子，本节仅演示只能使用 decltype 的情形。
auto 只能用于类的静态成员，不能用于类的非静态成员（普通成员），如果我们想推导非静态成员的类型，这个时候就必须使用 decltype 了。下面是一个模板的定义：
#include <vector>
using namespace std;
template <typename T>
class Base {
public:
void func(T& container) {
m_it = container.begin();
}
private:
typename T::iterator m_it; //注意这里
};
int main()
{
const vector<int> v;
Base<const vector<int>> obj;
obj.func(v);
return 0;
} 单独看 Base 类中 m_it 成员的定义，很难看出会有什么错误，但在使用 Base 类的时候，如果传入一个 const 类型的容器，编译器马上就会弹出一大堆错误信息。原因就在于，T::iterator并不能包括所有的迭代器类型，当 T 是一个 const 容器时，应当使用 const_iterator。
要想解决这个问题，在之前的 C++98/03 版本下只能想办法把 const 类型的容器用模板特化单独处理，增加了不少工作量，看起来也非常晦涩。但是有了 C++11 的 decltype 关键字，就可以直接这样写：
template <typename T>
class Base {
public:
void func(T& container) {
m_it = container.begin();
}
private:
decltype(T().begin()) m_it; //注意这里
};汇总auto和decltype的区别
语法格式的区别
auto 和 decltype 都是 C++11 新增的关键字，都用于自动类型推导，但是它们的语法格式是有区别的，如下所示：
auto varname = value; //auto的语法格式
decltype(exp) varname [= value]; //decltype的语法格式其中，varname 表示变量名，value 表示赋给变量的值，exp 表示一个表达式，方括号[ ]表示可有可无。
auto 和 decltype 都会自动推导出变量 varname 的类型：
- auto 根据
=右边的初始值 value 推导出变量的类型； - decltype 根据 exp 表达式推导出变量的类型，跟
=右边的 value 没有关系。
auto 将变量的类型和初始值绑定在一起，而 decltype 将变量的类型和初始值分开；虽然 auto 的书写更加简洁，但 decltype 的使用更加灵活。
auto n1 = 10;
decltype(10) n2 = 99;
auto url1 = "http://c.biancheng.net/cplus/";
decltype(url1) url2 = "http://c.biancheng.net/java/";
auto f1 = 2.5;
decltype(n1*6.7) f2;