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移除书签4.2 auto类型推导
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4.2.1 静态类型、动态类型与类型推导
在编程语言的分类中，C/C++常被冠以“静态类型”的称号。而有的编程语言则号称是“动态类型”的，比如Python。通常情况下，“静”和“动”的区别非常直观。我们可以看看下面这段简单的Python代码：
name='world\n'
print'hello,'%name
这段代码是Python中的一个helloworld的实现。这里的代码使用了一个变量name，用于存储world这个字符串。接下来代码又使用print将'hello,'字符串及name变量一起打印出来。请读者忽略其他的细节，只注意一下变量name的使用方式。事实上，变量name在使用前没有进行过任何声明，而当程序员想使用时，可以拿来就用。
这种变量的使用方式显得非常随性，而在C/C++程序员的眼中，每个变量使用前必须定义几乎是天经地义的事，这样通常被视为编程语言中的“静态类型”的体现。而对于如Python、Perl、JavaScript等语言中变量不需要声明，而几乎“拿来就用”的变量使用方式，则被视为是编程语言中“动态类型”的体现。不过从技术上严格地讲，静态类型和动态类型的主要区别在于对变量进行类型检查的时间点。对于所谓的静态类型，类型检查主要发生在编译阶段；而对于动态类型，类型检查主要发生在运行阶段。形如Python等语言中变量“拿来就用”的特性，则需要归功于一个技术，即类型推导。
事实上，类型推导也可以用于静态类型的语言中。比如在上面的Python代码中，如果按照C/C++程序员的思考方式，world\n表达式应该返回一个临时的字符串，所以即使name没有进行声明，我们也能轻松地推导出name的类型应该是一个字符串类型。在C++11中，这个想法得到了实现。C++11中类型推导的实现的方式之一就是重定义了auto关键字。另外一个现实是decltype，关于decltype的实现，我们将在后面详细描述。
我们可以使用C++11的方式书写一下刚才的Python代码，如代码清单4-3所示。
代码清单4-3
include ＜iostream＞
using namespace std;
int main(){
auto name="world.\n";
cout＜＜"hello,"＜＜name;
}
//编译选项:g++ -std=c++11 4-2-1.cpp
这里我们使用了auto关键字来要求编译器对变量name的类型进行自动推导。这里编译器根据它的初始化表达式的类型，推导出name的类型为char*。这样一来就达到了跟刚才的Python代码差不多的效果。
事实上，auto关键字在早期的C/C++标准中有着完全不同的含义。声明时使用auto修饰的变量，按照早期C/C++标准的解释，是具有自动存储期的局部变量。不过现实情况是该关键字几乎无人使用，因为一般函数内没有声明为static的变量总是具有自动存储期的局部变量。因此在C++11中，标准委员会决定赋予auto全新的含义，即auto不再是一个存储类型指示符（storage-class-specifier，如static、extern、thread_local等都是存储类型指示符），而是作为一个新的类型指示符（type-specifier，如int、float等都是类型指示符）来指示编译器，auto声明变量的类型必须由编译器在编译时期推导而得。
我们可以通过代码清单4-4所示的例子来了解一下auto类型推导的基本用法。
代码清单4-4
int main(){
double foo();
auto x=1;//x的类型为int
auto y=foo();//y的类型为double
struct m{int i;}str;
auto str1=str;//str1的类型是struct m
auto z;//无法推导，无法通过编译
z=x;
}
//编译选项:g++ -std=c++11 4-2-2.cpp
在代码清单4-4中，变量x被初始化为1，因为字面常量1的类型为const int，所以编译器推导出x的类型应该为int（这里const类型限制符被去掉了，后面会解释）。同理在变量y的定义中，auto类型的y被推导为double类型；而在auto str1的定义中，其类型被推导为struct m。
值得注意的是变量z，这里我们使用auto关键字来“声明”z，但不立即对其进行定义，此时编译器则会报错。这跟通过其他关键字（除去引用类型的关键字）先声明后定义变量的使用规则是不同的。auto声明的变量必须被初始化，以使编译器能够从其初始化表达式中推导出其类型。从这个意义上来讲，auto并非一种“类型”声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译时期会将auto替代为变量实际的类型。
