关于“自动”扣除类型的困惑答案

【问题标题】：Confusion about 'auto' deduction type关于“自动”扣除类型的困惑
【发布时间】：2017-08-04 08:47:54
【问题描述】：

int i = 0;

等价于

int i;
i = 0;

那么，

auto i = 0;

没关系，工作正常。但是，

auto i;
i = 0;

编译器报错。

那么，为什么编译器会报错？

【问题讨论】：

您的最后一个 sn-p 显然无效，编译器将如何尝试推断类型？一旦你声明了一个变量，编译器需要知道足够的知识来推断类型、存储和大小。输入auto i时没有信息
前两个代码 sn-ps 并不完全等价，它们只是对ints 有类似的效果。如果它是具有用户定义的构造函数和赋值运算符的类类型，结果可能会完全不同。
int i = 0; 不等同于int i; i = 0;。第一个定义i 并使用0 的值对其进行初始化。第二个定义i，没有初始化，然后赋值给0。
@EdChum：简单地说，编译器可以查看块的其余部分来确定变量类型或完全丢弃它。其他语言这样做，C++ 决定采用更简单的模型。
@Deduplicator 在constexpr 函数中允许使用一个；另一个不是。

标签： c++ c++11 types auto

【解决方案1】：

它不等价，因为auto 不是一个类型。在这两个示例中，i 类型都是 int。 auto 表示变量类型由初始化它的表达式类型确定（在这种情况下，它是 int，因为这是文字 0 的类型）。也就是说，

auto i = 0;

相当于：

int i = 0;

sn-p

auto i;
i = 0;

没有意义，因为没有表达式可以让编译器推断类型。

有人可能会争辩说，编译器可以进一步推导类型，但这会付出额外的努力而没有什么价值，因此它不太可能在未来的 C++ 标准中占据一席之地。在下面的例子中会推断出什么类型：

auto i;
if (...)
    i = 0;
else
    i = "WAT?";

顺便说一句，int i = 0; 等价于 int i; i = 0 但不一样。首先是初始化，其次是默认初始化，然后是赋值。对于int 以外的类型，即具有非平凡构造函数和/或赋值运算符的类，两个 sn-ps 可能不等价。

【讨论】：

好吧，他们（int i = 0; 和 int i; i = 0;）是等价的，尽管只是在经过大量冗长的工作之后。 as-if-rule 不仅适用于编译器，也适用于解释自然语言。
@Deduplicator 它们在“编译器最有可能发出相同的机器代码”的意义上是等价的，但在语言语法规则方面并不等价。尤其是当泛化到 int 以外的类型时，这些表达式可能在任何意义上都不等价。
所以，你承认它们是等价的，但坚持只看一些可能不再适用的概括。不仅仅是说使用这个和那个泛化它们不再等价。
@Deduplicator - el.pescado 提到的“一些概括”，你正在愉快地驳回，实际上是由 C++ 标准描述的。这就是您在与此问题相关的 cmets 中反复未能承认的一点。该标准定义了语言，包括各种结构和结构组合的含义，而不是任何编译器的输出。
在这种特殊情况中，类型是int，赋值就是下一条语句，可检测的效果总是相同的。这就是 @Deduplicator 的观点，即适用于自然语言的 as-if 规则。如果类型是MyClass，或者赋值没有立即跟在初始化之后，那么它们就不是等价的。

【解决方案2】：

7.1.6.4 自动说明符部分中的draft 有此条目

auto 和 decltype(auto) 类型说明符用于指定一个占位符类型，稍后将通过从初始化器。

因此，auto 和 decltype(auto) 需要一个初始化程序。

auto i = 0; // ok, i is of type "int" deduced from 0's type

等价于

int i = 0;

但是

auto i; // error: no initializer, compiler fails to deduce type
i = 0;  // error: consequent error, i not declared/defined

将无法编译，因为没有初始化器，编译器无法推断出i 的类型。
还有，

int i = 0; // initialized i as 0

不同于

int i; // default initialized
i = 0; // invokes copy assignment

【讨论】：

【解决方案3】：

auto i 并不意味着“i 可以容纳任何东西，所以不用担心它是什么类型”。 C++ 要求在创建对象时必须知道任何对象的类型。当您编写auto i = something; 时，编译器会查看something 的类型以找出i 的类型应该是什么。如果没有something，则没有任何东西可以告诉编译器i 的类型应该是什么，你会得到一个错误。

【讨论】：

【解决方案4】：

auto i;
i = 0;

由于auto 从它的初始化程序推导出i 的类型，因此无法工作，在这种情况下，您没有初始化程序。

另一方面，这是可行的：

auto i = 0;

因为现在你确实有一个初始化器 - 0 - 因为文字 0 的类型是 int 这就是 auto 推导出 i 的类型.

【讨论】：

【解决方案5】：

代码

auto i;
i = 0;

甚至不应该编译，因为在编译时无法确定 i 的类型，因为没有像前面的示例那样直接赋值，因此编译器将不知道用什么替换 auto 为 i。在您的第一个示例中，您有auto i = 0;，直接赋值告诉编译器i 应该是integer 类型。

文档

【讨论】：

【解决方案6】：

自动类型需要由编译器推断，一旦类型设置它就不能改变。这是一个编译时操作。因此需要初始化。这实际上是其中的重点，通过将所有内容移动到 = 的右侧来确保变量初始化

【讨论】：

【解决方案7】：

auto 仅表示编译器将推断类型。你不给它任何信息，直到那一行，它可以用来决定所需的类型和大小。

【讨论】：

【解决方案8】：

当使用auto 定义变量时，必须为其分配一个初始值。否则将无法确定其类型，因为声明为auto 的变量的类型是由编译器静态确定的。

C++11 标准：

7.1.6.4 自动说明符

...

3 否则，变量的类型是从它的初始化器推导出来的。被声明的变量名不能出现在初始化表达式。

【讨论】：

您的粗体文本“必须为其分配一个初始值”不正确。它必须被初始化。它们是不同的东西，即使语法看起来很相似（并且可以使用= 字符）。

【解决方案9】：

是的，由于使用的特定类型，以下两个在允许的情况下是等效的。
第二个is forbidden in constexpr-functions though（Thanks@T.C.）：

int i = 0;

int i;
i = 0;

虽然他们使用不同的方式到达那里（copy-initialization 与 default-initialization 退化为无初始化结合赋值），as-if-rule 表示它们是等价的。如果我们谈论不同的非平凡类型，情况可能会有所不同。

现在，如果我们用auto 代替int，事情会变得更复杂：
我们不再命名变量的具体类型，而是we let the compiler deduce it。

并且标准规定它只会从初始化程序中推断出它，它必须是声明的一部分。
它可以轻松地看起来更远一些，也许至少 the way return-type-deduction 适用于 lambdas 和 C++14 函数，这意味着第一次分配。
或者它甚至可以尝试从所有使用它的地方合成一个兼容的类型，就像其他一些语言那样，但这会使规则变得相当复杂。

无论如何，该标准不允许这样做，并且它对什么是 C++ 和不是 C++ 有最后决定权，所以我们一直存在，除非有人向委员会提出令人信服的理由，以便在下一个版本中更改它语言。

【讨论】：

不，两者不等价。是的，它们实现了相同的净效果（定义了一个变量 i，随后其值为 0），但它们到达那里的方式不同。
@Peter：不要将它们是否以相同的方式到达那里与它们是否等效相混淆。假设规则的存在是有原因的！
它们可能等效。这是一种危险的心理模型，因为它不适用于某些类型和某些编译器。
@Caleth：等价是等价的。是的，它不适用于许多其他更有趣的类型，但它确实适用于琐碎的类型。这就是我阐明它们达到相同的方式的原因，而不是仅仅陈述赤裸裸的事实。
“假设”规则不要求将它们编译为相同的目标代码。它只允许它。

【解决方案10】：

int i;
i = 0;

和

int i=0;

给出相同的可观察结果，但它们不等效。前者首先声明一个变量并为其赋值一个值，后者声明一个变量并初始化它。所以其实相当于int i(0);

如果您使用更复杂的类而不是普通整数，则前一个代码将调用operator =，而后者将调用一个复制（或移动）构造函数。

这就是为什么auto i=0; 有意义的原因：它定义了一个与它的初始化程序相同类型的变量i（这里是一个普通的int）。但是auto i; 会引发编译错误，因为在编译器处理声明时，它不知道应该是什么类型。

【讨论】：