1.1.2 工作原理

auto标识符基本上可以说是实际类型的占位符。使用auto时，编译器会从以下情况推导出实际类型：

❍ 当auto用于声明变量时，从用于初始化变量的表达式类型推导。

❍ 当auto用作函数返回类型的占位符时，从函数的尾部返回类型或者函数返回的表达式推导。

有时，我们必须指定类型。例如，在1.1.1节的第一个例子中，变量s被编译器推导为char const *类型。如果目标是使用std::string，那么就必须显式地指定变量s的类型（std::string）。同样，v的类型被推导为std::initializer_list<int>。然而，你可能需要的是std::vector<int>类型，在这种情况下，必须在赋值符的右边显式指定类型。

用auto标识符来代替真正的类型有很多好处，下面列出了重要的几条：

❍ 不会造成变量未初始化。这是开发者最常见的一个错误（声明没有初始化的特定类型变量）。使用auto，这种情况不可能发生，因为编译器为了能够正确推导，要求必须对变量初始化。

❍ 使用auto可以保证始终使用正确的类型，同时保证不会发生隐式转换。考虑下面这个通过局部变量获取vector的大小的例子。在第一个例子中，变量的类型是int类型，即使size()方法的返回值类型是size_t。这就意味着发生了从size_t到int类型的隐式转换。但是，用auto关键字就可以推导出正确的类型，即size_t类型。

❍ 使用auto有利于推动良好的面向对象编程实践，例如更倾向于采用接口而不是具体实现。指定的类型越少，代码的通用性越强，并且对未来越开放，这是面向对象编程的一个基本原则[1][2]。

❍ 使用auto可以精简代码，同时无须过多关心真正的数据类型。一个非常常见的现象是虽然我们指定了类型，但是我们其实很少关注类型。虽然这种现象在使用迭代器的场景中很常见，但是还有很多场景也是这样。当想迭代一个可迭代对象时，你根本就不会关心迭代器的类型，你关心的只有迭代器本身。所以，使用auto不但可以节省时间（因为迭代器的名字有可能会很长），而且还可以让你把精力集中在业务代码上而不是类型上。在下面的例子中，第一个for循环显式地使用了迭代器的类型，迭代器的类型名很长，长语句代码会降低代码的可读性，而且你还必须要清楚实际并不关心的迭代器的类型。第二个for循环用到了auto标识符，看起来很简练，不仅可以节约敲代码的时间，而且你只需要关注迭代器本身：

❍ 使用auto声明变量提供了一致的编码风格，类型始终位于右侧。如果要动态分配对象，需要在赋值符的左右两边都写出类型，例如int* p=new int(42)。但是，使用auto，类型只需在右侧指定一次。

然而，使用auto有一些需要注意的问题：

❍ auto标识符只是类型的占位符，不能用于const/volatile以及引用类型。如果需要const/volatile以及引用类型，则需要显式指定它们。在下面的例子中，foo.get()返回的是一个int类型的引用。当变量x根据函数返回值进行初始化时，编译器推导的结果是int类型而非int&。因此，对x所做的任何修改都不会改变foo.x_。为此，我们应该使用auto&。

❍ 不能对不可移动的类型使用auto标识符：

❍ auto标识符不能用于多字类型，例如long long、long double或者struct foo。但是，对于第一种情况，可能的解决方法是使用字面量或类型别名；对于第二种情况（struct foo），使用struct/class这种形式只是为了使C++与C语言保持兼容，这种情况无论如何都应该避免：

❍ 如果使用auto标识符但同时也想知道类型，那么只需要把鼠标放在变量上面即可，因为大多数IDE都支持这种操作。当然，离开IDE，这种操作就失效了，只能自己通过初始化表达式推导真正的类型，这意味着可能要搜索代码，因为表达式可能是一个函数调用。

auto标识符可用于指定函数的返回类型。在C++11标准中，在函数声明时需要给出尾部返回类型。但是在C++14中就没有这个限制了，返回值的类型通过return表达式自动推导。如果有多个返回值，它们应该具有相同的类型：

如前所述，auto不保留const/volatile和引用限定符。这会导致auto作为函数返回类型的占位符出现问题。为了解释这一点，请考虑前面的foo.get()示例。这次，我们有一个名为proxy_get()的包装函数，它接受一个对foo的引用，调用get()并返回get()返回的值，即int&。然而，编译器会将proxy_get()的返回类型推导为int，而不是int&。尝试将int值赋给int&类型会失败，从而引发错误：

为了解决这个问题，我们需要指定函数返回auto&。然而，这对于模板来说是一个问题，因为模板在完美转发返回值时无法判断返回类型是值还是引用。C++14对于这个问题的解决方法是使用decltype(auto)，这可以确保类型推导的正确性：

decltype标识符用于检查实体或者表达式的声明类型。当声明类型很麻烦或根本不可能用标准表示法声明时，它很有用。这样的例子包括lambda类型和依赖模板参数的类型。

最后一个使用auto标识符的重要场景是lambda表达式。从C++14开始，lambda返回类型和参数类型都可以使用auto。这样的lambda被称为泛型lambda，因为由lambda定义的闭包类型具有模板调用运算符的功能。下面的例子展示了一个泛型lambda，它接受两个auto类型的参数并返回operator+运算后的结果：

这样的lambda可用于将定义了operator+的任何对象相加，如以下代码片段所示：

在这个例子中，我们将ladd lambda用于两个整数相加以及两个字符串（std:string）对象拼接（字符串运用了C++14中定义的字面量运算符""s）。