为什么需要显式编写'auto'关键字？

我正在从C ++ 98迈向C ++ 11，并且已经熟悉了auto关键字。我想知道为什么我们需要显式声明auto编译器是否能够自动推断类型。我知道C ++是一种强类型语言，这是一条规则，但是如果不显式声明一个变量，auto是否有可能实现相同的结果？

删除显式auto将破坏语言：

例如

int main()
{
    int n;
    {
        auto n = 0; // this shadows the outer n.
    }
}

在那里你可以看到下降auto不会遮住外部n。

您的问题有两种解释：

• 为什么我们根本需要“自动”？我们不能简单地放弃它吗？
• 为什么我们必须使用自动？如果没有给出，我们就不能隐含它吗？

Bathsheba很好地回答了第一种解释，对于第二种解释，请考虑以下内容（假设到目前为止没有其他声明；假设是有效的C ++）：

int f();
double g();

n = f(); // declares a new variable, type is int;
d = g(); // another new variable, type is double

if(n == d)
{
    n = 7; // reassigns n
    auto d = 2.0; // new d, shadowing the outer one
}

这将是可能的，其他语言就完事很好用（当然，除了可能遮蔽问题）......，它在C并非如此++，不过，现在的问题（在第二个解释的意义上）是：为什么？

这次，答案不像第一种解释那样明显。显而易见，有一件事是：关键字的明确要求使语言更安全（我不知道这是否是促使语言委员会做出决定的原因，但仍然是重点）：

grummel = f();

// ...

if(true)
{
    brummel = f();
  //^ uh, oh, a typo...
}

我们可以同意这一点，而无需任何进一步的解释吗？

但是，不需要自动的更大危险是，这意味着在远离函数的位置（例如，在头文件中）添加全局变量可能会使原本打算在本地声明-该函数中的作用域变量转换为全局变量的赋值……可能会带来灾难性（当然也很令人困惑）的后果。

_{（由于其重要性，引用了psmears的评论-感谢您的暗示）}

如果不显式声明变量，auto是否不可能达到相同的结果？

我将以某种方式稍微改一下您的问题，以帮助您了解为什么需要auto：

如果不显式使用类型占位符，是否不可能达到相同的结果？

是不是没有可能？当然，这是“可能的”。问题是这样做是否值得付出努力。

其他没有类型名称的语言中的大多数语法都以两种方式之一工作。有一种类似Go的方式，其中name := value;声明了一个变量。还有一种类似于Python的方式，name = value;如果name以前没有声明过，则在其中声明一个新变量。

让我们假设将任何一种语法应用于C ++都没有语法问题（即使我已经看到C ++中identifier紧随其后的:含义是“制作标签”）。那么，与占位符相比，您失去了什么？

好吧，我不能再这样做了：

auto &name = get<0>(some_tuple);

看，auto总是意味着“价值”。如果要获取参考，则需要显式使用&。如果赋值表达式为prvalue，则将无法正确编译。两种基于赋值的语法都没有办法区分引用和值。

现在，如果给定值是引用，则可以使这种赋值语法推导引用。但这意味着您无法执行以下操作：

auto name = get<0>(some_tuple);

这会从元组复制，创建一个独立于的对象some_tuple。有时候，这正是您想要的。如果您想从中移出元组，这将更加有用auto name = get<0>(std::move(some_tuple));。

好的，因此也许我们可以对这些语法进行一些扩展以解决这种区别。也许&name := value;或&name = value;意味着推论出像auto&。

好的。那这个呢：

decltype(auto) name = some_thing();

哦，对了；C ++实际上有两个占位符：auto和decltype(auto)。这种推论的基本思想是，它就像您已经完成的一样工作decltype(expr) name = expr;。因此，在我们的例子中，如果some_thing()是一个对象，它将推论出一个对象。如果some_thing()是参考，它将推断出参考。

当您使用模板代码并且不确定确切函数的返回值时，这非常有用。这对于转发非常有用，即使它没有被广泛使用，它也是必不可少的工具。

因此，现在我们需要在语法中添加更多内容。name ::= value;意思是“做什么decltype(auto)”。我没有等效的Pythonic版本。

看看这种语法，不是很容易偶然输入错误吗？不仅如此，它几乎没有自我记录。即使您从未见过decltype(auto)，它也足够大而且很明显，您至少可以轻松地说出发生了什么特别的事情。而::=和之间的视觉差异:=很小。

但这就是意见。还有更多实质性问题。看，所有这些都是基于使用赋值语法的。好吧...那您不能使用赋值语法的地方呢？像这样：

for(auto &x : container)

我们将其更改为for(&x := container)吗？因为这似乎表明与基于范围的区别很大for。看起来像是来自常规for循环的初始化语句，而不是基于范围的for。它与非推导情况的语法也将不同。

另外，=在C ++中，复制初始化（使用）和直接初始化（使用构造函数语法）不是同一回事。因此，在name := value;可能的情况下可能无法正常工作auto name(value)。

当然，您可以声明:=它将使用直接初始化，但这与其余C ++的行为方式完全不一致。

另外，还有一件事：C ++ 14。它给了我们一个有用的推论功能：返回类型推论。但这是基于占位符的。就像基于范围的一样for，它从根本上基于由编译器填充的类型名，而不是基于应用于特定名称和表达式的某种语法。

瞧，所有这些问题都来自同一个来源：您正在发明全新的语法来声明变量。基于占位符的声明不必发明新的语法。他们使用的语法与以前完全相同。他们只是采用了一种新关键字，该关键字的作用类似于类型，但具有特殊含义。这就是它可以在基于范围for和归纳类型推断中工作的原因。它是什么允许它具有多种形式（autovs. decltype(auto)）。依此类推。

占位符之所以起作用，是因为它们是解决问题的最简单方法，同时保留了使用实际类型名称的所有好处和通用性。如果您提出了另一个与占位符一样普遍使用的替代方法，那么它几乎不可能像占位符一样简单。

除非只是用不同的关键字或符号拼写占位符...

简而言之：auto在某些情况下可能会被丢弃，但这会导致不一致。

首先，正如所指出的，C ++中的声明语法为<type> <varname>。显式声明在其位置需要某种类型或至少一个声明关键字。因此，我们可以使用var <varname>ordeclare <varname>或诸如此类的东西，但是auto它在C ++中是一个长期存在的关键字，并且是自动类型推断关键字的很好的候选者。

是否可以通过赋值隐式声明变量而不破坏所有内容？

有时是的。您无法在函数外部执行赋值，因此可以在其中使用赋值语法进行声明。但是这种方法会给语言带来不一致，可能导致人为错误。

a = 0; // Error. Could be parsed as auto declaration instead.
int main() {
  return 0;
}

当涉及任何类型的局部变量时，显式声明是它们控制变量范围的方法。

a = 1; // use a variable declared before or outside
auto b = 2; // declare a variable here

如果允许歧义语法，则声明全局变量可能会突然将局部隐式声明转换为赋值。找到这些转换将需要检查所有内容。为了避免冲突，您将需要为所有全局变量使用唯一的名称，这会破坏整个范围的概念。所以真的很糟糕。

auto是一个关键字，可在通常需要指定类型的地方使用。

  int x = some_function();

可以通过int自动推导类型来使其更通用：

  auto x = some_function();

因此，这是对该语言的保守扩展；它适合现有语法。没有它，它将x = some_function()成为赋值语句，不再是声明。

语法必须明确，并且必须向后兼容。

如果删除了auto，将无法在语句和定义之间进行区分。

auto n = 0; // fine
n=0; // statememt, n is undefined.

除了以前的答案外，还有一个旧屁的注释：看起来您可能会发现，可以直接使用新变量而无需以任何方式声明它是一种优势。

在可能隐式定义变量的语言中，这可能是个大问题，尤其是在较大的系统中。您打了一个错字，调试了好几个小时，才发现您无意中引入了一个值为零（或更糟）的变量blue-vs bleu，labelvs lable...结果是，如果不仔细检查精确度，您将无法真正信任任何代码变量名。

仅使用即可auto告诉编译器和维护者您打算声明一个新变量。

考虑一下，为了避免这种噩梦，FORTRAN中引入了“隐式无”语句-并且您会发现它已用于当今的所有认真的FORTRAN程序中。没有它简直是……令人恐惧。