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2.5 处理类型

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2.5 处理类型

2.5.1 类型别名

类型别名是一个名字,它是某种类型的同义词。使用类型别名有很多好处,它让复杂的类型的名字变得简单明了、易于理解和使用,还有助于程序员清楚地知道使用该类型的真实目的。

有两种方法可用于定义类型别名。传统的方法是使用关键字typedef:

typedef double wages;        // wages是double的同义词
typedef wages base, *p;        // base是double的同义词,p是double*的同义词

其中,关键字typedef作为声明语句中的基本数据类型的一部分出现。含有typedef的声明语句定义的不再是变量而是类型别名。和以前的声明语句一样,这里的声明符也可以包含类型修饰,从而也能由基本数据类型构造出复合类型。

新标准规定了一种新的方法,使用别名声明来定义类型的别名:

using SI = Sales_item;  // SI是Sales_item的同义词

这种方法用关键字using作为别名声明的开始,其后紧跟别名和等号,其作用是把左侧的名字规定成等号右侧类型的别名。

类型别名和类型的名字等价,只要是类型的名字能出现的地方,就能使用类型别名:

wages hourly, weekly;   // 等价于double hourly, weekly;
SI item;                // 等价于Sales_item item;

指针、常量和类型别名

如果某个类型别名指代的是复合类型或常量,那么把它用到声明语句里就会产生意想不到的后果:

typedef char *pstring;
const pstring cstr = 0;     // cstr是指向char的常量指针
const pstring *ps;          // ps是一个指针,它的对象是指向char的常量指针

上述两条声明语句的基本数据类型都是const pstring,和过去一样,const 是对给定类型的修饰。pstring实际上是指向char的指针,因此,const pstring就是指向char的常量指针,而非指向常量字符的指针。

遇到一条使用了类型别名的声明语句时,人们往往会错误地尝试把类型别名替换成它本来的样子,以理解该语句的含义:

const char *cstr 0;        // 是对const pstring cstr的错误理解

2.5.2 auto类型说明符

编程时常常需要把表达式的值赋给变量,这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。C++11引入的auto类型说明符,能让编译器分析表达式所属的类型。auto定义的变量必须有初始值:

// 由val1和val2相加的结果可以推断出item的类型
auto item = val1 + val2;

使用auto能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基本数据类型都必须一样:

auto i = 0, *p = &i;    // 正确:i是整数,p是整型指针
auto sz = 0, pi = 3.14;    // 错误:sz和pi的类型不一致

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。

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)

其次,auto一般会忽略掉顶层const,底层const会保留下来,比如当初始值是一个指向常量的指针时:

const int ci = i, &cr = ci;
auto b = ci;        // b是一个整数(ci的顶层const特性别忽略掉了)
auto c = cr;        // c是一个整数(ci是ci的别名,ci本身是一个顶层const)
auto d = &i;        // d是一个整型指针(整数的地址就是执行整数的指针)
auto e = &ci;       // e是一个整型常量的指针(对常量对象取地址是一种底层const)

如果希望推断出的auto类型是一个顶层const,需要明确指出:

const auto f = ci;  // ci的推演类型是int,f是const int

还可以将引用的类型设为auto,此时原来的初始化规则仍然适用:

auto &g = ci;       // g是一个整型常量引用,绑定到ci
auto &f = 42;       // 错误:不能为非常量引用绑定字面值
const auto &j = 42; // 正确:可以为常量引用绑定字面值

设置一个类型为auto的引用时,初始值中的顶层const属性仍然保留。如果给初始值绑定一个引用,则此时的常量就不是顶层const了。

要在一条语句中定义多个变量,切记,符号&和*值从属于某个声明符,而非基本数据类型的一部分,因此初始值必须是同一种类型:

auto k = ci, &l = i;    // k是整数,l是整型引用
auto &m = ci, *p = &ci; // m是对整型常量的引用,p是指向整型常量的指针
auto &n = i, *p2 = &ci; // 错误:i的类型是int而&ci的类型是const int

2.5.3 decltype类型指示符

希望从表达式的类型推断出要定义的变量的类型,但是不想用该表达式的值初始化变量。

decltype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:

decltype (f())  sum = x;    // sum的类型就是函数f的返回类型

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。

decltype处理顶层const和引用的方式与auto不同。