掘根宝典之C++类型别名，关键字typedef，auto，decltype

类型别名

在C++中，我们可以使用typedef关键字或using关键字来创建类型别名。下面是两种方式的示例：

使用typedef关键字创建类型别名：

typedef int myInt;
typedef float myFloat;

myInt a;//等价int a;
myFloat b;//等价float b;

使用using关键字创建类型别名：

using myInt = int;
using myFloat = float;


myInt a;//等价int a;
myFloat b;//等价float b;

使用类型别名可以方便地重命名现有的类型，以提高代码的可读性和灵活性。例如，我们可以使用以下方式创建一个类型别名来代替std::vector<int>：

using IntVector = std::vector<int>;
IntVector myVector;

注意点

我们在使用类型别名的时候，要特别注意将类型别名用于指针

我们先看个例子

我们发现啊，这个第二行这句还没编译就已经显示有错误了，这是为什么呢？

这是因为遇到使用类型别名的声明语句的时候，人们总是错误的尝试把类型别名替换为它本来的样子，也就是说我们把这下面两句话视作等效的

const A b="asss";
const char*b="asss";

但是事实并不是如此。

A实际上是指向char的指针，因此，const A就是指向char的常量指针，而非指向常量字符的指针。

也就是说，下面这两句是等效的

	const A b = "asss";;
	char* const a = "asss";

我们再总结一下

声明语句中用到A时，其基本数据类型是指针。

可是用char*重写了声明语句后，数据类型就变成了char，*成了声明符的一部分。这样改写的结果是，const char成了基本数据类型

前后两种声明意义截然不同，前者声明了一个指向char的常量指针，改写后的形式则声明了一个指向const char的指针

关键字auto

在C++中，关键字auto用于自动推导变量的类型。也就是说，编译器会根据变量的初始化值来确定变量的类型。

显然auto定义的变量必须要有初始值。

定义的具体语法如下：

auto variable = value;

其中variable是变量名，value是初始化值。

例如，以下是使用auto定义变量的示例：

auto x = 10; // 推导x的类型为int，初始化为10
auto str = "Hello"; // 推导str的类型为const char*
auto vec = std::vector<int>(); // 推导vec的类型为std::vector<int>
auto sum = [](int a, int b) { return a + b; }; // 推导sum的类型为lambda表达式类型

在这些例子中，编译器会根据变量的初始化值自动推导出变量的类型，并将其赋值给相应的变量。

使用auto也可以在一条语句中声明多个变量。因为一条声明语句只能有一个基本数据类型，所以该语句中所有变量的初始数据类型都必须一样

int a=9;
auto i=0,*p=&a;//正确，i是int型，p是int*型
auto b=0,c=9.0;//不正确，b和c的类型不正确

复合类型，常量和auto

编译器推断出来的auto类型有时候和初始值的类型并不完全一样，编译器会适当地改变结果类型使其更符合初始化规则。

第一点

首先，正如我们所熟知的，使用引用其实是使用引用的对象，特别是当引用被用作初始值时，真正参与初始化的其实是引用对象的值。

此时编译器以引用对象的类型作为auto的类型：

int i=0,&r=i;
auto a=r;//a是一个整数（r是i的别名,而i是一个整数）

也就是说，上面这些语句就等价于下面这个

int i=0,&r=i;
int a=i;

解决方法

那我们怎么使用auto来用于引用呢？

很简单，直接在auto后面加一个&就行了

int i=0,&r=i;
auto &a=i;

第二点

auto一般会忽略掉顶层const，同时保留底层const

什么意思呢？我们来看看一些例子

例子1

	int i = 9;
	const int ci = i, & cr = ci;
	auto b = ci;//等价int b=i;
	auto c = cr;//等价int c=i;

我们可能会好奇

为啥b不是const int类型？c为啥不是const int&类型?

因为ci的顶层const特性被忽略掉了，c也是同样的道理

如果我们需要将b，c保留顶层const特性，则需要明确指出

	int i = 9;
	const int ci = i, & cr = ci;
	const auto b = ci;//等价const int b=i;
	const auto c = cr;//等价const int c=i;

例子2

我们再看一个例子

int i = 9;
const int ci = i, & cr = ci;
auto d = &i;//等价int* d=&i;
auto e = &ci;//等价const int*e=&ci;

那为啥e就是const int*类型？

这是因为对常量对象取地址是一种底层const，会被保留下来

注意事项

以下是一些关于auto关键字的注意事项：

auto只能用于自动推导变量的类型，不能用于函数的返回值、函数参数或非静态成员变量的类型。
自动推导的类型将根据变量的初始化值进行推导。如果变量的初始化值不明确或不唯一，编译器将会报错。
auto关键字可以与const、&等类型修饰符一起使用。例如：auto const&表示自动推导一个const引用。
当使用auto推导出的类型是一个模板类型时，编译器会根据变量的初始化值推导出具体的模板类型。
当使用auto推导出的类型是迭代器时，需要确保变量的初始化值是一个可迭代的容器，否则会导致编译错误。
自动推导类型的变量在编译时期确定类型，无法在运行时期更改类型。

总而言之，auto关键字是一个方便的特性，可以根据初始化值自动推导变量的类型，减少了显式类型声明的冗余。但需要注意，过度使用auto可能会降低代码的清晰度和可读性，所以在选择使用auto时，要谨慎权衡代码的简洁性和可读性。

关键字decltype

有的时候，我们希望从表达式的类型推断出要定义的变量的类型，但是不是想用该表达式的值初始化变量。

为了满足这种情况，C++11引入了关键字decltype，它的作用是选择并返回操作数的数据类型。在此过程中，编译器分析表达式并得到它的类型，却不实际计算表达式的值。

我们看个例子

decltype(f()) sum=x;//sum的类型就是f()返回值的类型

编译器并不实际调用函数f，而是使用当调用发生时f的返回值类型作为sum的类型。

换句话说，编译器为sum指定的类型是什么呢？就是假如f被调用的话将会返回的那个类型。

decltype和顶层const，引用

decltype处理顶层const和引用的方式与auto有些许不同。

如果decltype使用的表达式是一个变量，则decltype返回该变量的类型(包括顶层const 和引用在内)：

const int ci = 0, &cj=ci;
decltype(ci)x=0; //x的类型是const int
decltype(cj) y= x; //y的类型是const ints，y绑定到变量x
decltype(cj)z; //错误：z是一个引用，必须初始化

因为cj是一个引用，decltype(cj)的结果就是引用类型，因此作为引用的z必须被初始化。

需要指出的是，引用从来都作为其所指对象的同义词出现，只有用在decltype处是一个例外,decltype直接给一个引用类型

decltype 和引用

如果decltype使用的表达式不是一个变量，则decltype返回表达式结果对应的类型。

有些表达式将向decltype返回一个引用类型。

一般来说当这种情况发生时，意味着该表达式的结果对象能作为一条赋值语句的左值：

// decltype 的结果可以是引用类型
int i=42, *p= &i, &r = i；

decltype(r + 0) b; //正确：加法的结果是int，因此b是一个(未初始化的)int

decltype(*p) c; // 错误：c是int&，必须初始化

因为r是一个引用，因此decltype(r)的结果是引用类型。

如果想让结果类型是x所指的类型，可以把x作为表达式的一部分，如r+0，显然这个表达式的结果将是一个具体值而非一个引用。

另一方面，如果表达式的内容是解引用操作，则decltype 将得到引用类型。正如我们所熟悉的那样，解引用指针可以得到指针所指的对象，而且还能给这个对象赋值。因此，decltype(*p)的结果类型就是int&，而非int。

特殊情况

有一种情况需要特别注意：对于decltype 所用的表达式来说，如果变量名加上了一对括号，则得到的类型与不加括号时会有不同。

如果decltype 使用的是一个不加括号的变量，则得到的结果就是该变量的类型；

如果给变量加上了一层或多层括号，编译器就会把它当成是一个表达式。变量是一种可以作为赋值语句左值的特殊表达式，所以这样的decltype就会得到引用类型：

// decltype的表达式如果是加上了括号的变量，结果将是引用
decltype((i)) d; /1 错误：d是int&，必须初始化
decltype(i) e; // 正确：e是一个（未初始化的）int

切记：decltype((variable))(注意是双层括号)的结果永远是引用，而 decltype(variable)结果只有当 variable 本身就是一个引用时才是引用。

decltype和auto的区别

auto和decltype是C++11引入的两个关键字，用于类型推导和类型查询。它们的区别如下：

auto用于自动推导变量的类型，而decltype用于获取表达式的类型。
auto在编译时期根据初始化表达式推导出变量的类型，而decltype在编译时期查询表达式的类型，不会执行表达式。
auto可以用于初始化变量，而decltype不能直接用于变量的初始化。
auto可以推导出值类型、指针类型、引用类型等，而decltype更灵活，可以推导出表达式的类型，包括值类型、指针类型、引用类型、函数类型等。

下面是一些示例来说明它们的区别：

int x = 10;
auto a = x; // 推导出a的类型为int
decltype(x) b = x; // 查询x的类型，b的类型为int

int& y = x;
auto c = y; // 推导出c的类型为int，而不是int&
decltype(y) d = y; // 查询y的类型，d的类型为int&

int foo(int a, int b);
auto result = foo(1, 2); // 推导出result的类型为函数返回类型
decltype(foo(1, 2)) e = foo(1, 2); // 查询foo(1, 2)的类型，e的类型为int

总而言之，auto用于方便地推导变量的类型，而decltype用于查询表达式的类型。在实际使用中，根据需要选择合适的关键字。