C++Primer学习（2.5 处理类型）

2.5处理类型
随着程序越来越复杂,程序中用到的类型也越来越复杂,这种复杂性体现在两个方面。一是一些类型难于“拼写”，它们的名字既难记又容易写错，还无法明确体现其真实目的和含义。二是有时候根本搞不清到底需要的类型是什么，程序员不得不回过头去从程序的上下文中寻求帮助。
2.5.1 类型别名
类型别名(type alias)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(参见2.3节，第45 页)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来。
新标准规定了一种新的方法，使用别名声明(alias declaration)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，其作用是把等号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。例如下面的声明语句用到了类型pstring，它实际上是类型char*的别名:

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。(指针本身是常量,就叫常量指针.)
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

再强调一遍:这种理解是错误的。声明语句中用到pstring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，*成为了声明符的一部分。这样改写的结果是，const char成了基本数据类型。前后两种声明含义截然不同，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常量(const char )的指针.
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。然而要做到这一点并非那么容易，有时甚至根本做不到。为了解决这个问题，C++11新标准引入了auto类型说明符，用它就能让编译器替我们去分析表达式所属的类型。和原来那些只对应一种特定类型的说明符(比如double)不同，auto让编译器通过初始值来推算变量的类型。显然，auto定义的变量必须有初始值:

//由vall和va12相加的结果可以推断出 item的类型
auto item = val1+val2;//item初始化为 val1和val2 相加的结果

此处编译器将根据 va11 和 va12 相加的结果来推断item的类型。如果 val1 和 va12是类Sales_item(参见1.5节，第17页)的对象，则item的类型就是 Sales_item;如果这两个变量的类型是 double，则item的类型就是 double，以此类推。
使用auto也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。
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;//a是一个整数(r是i的别名，而i是一个整数)
auto a = r;

其次，auto一般会忽略掉顶层const(参见 2.43节，第57页)，同时底层 const 则会保留下来，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特性被忽略掉了)
autoc=cr;	//c是一个整数(cr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(整数的地址就是指向整数的指针)
autoe= &ci; //e是一个指向整数常量的指针(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 &h=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，初始值中的顶层常量属性仍然保留。和往常一样，如果我们给初始值绑定一个引用，则此时的常量就不是顶层常量了。
要在一条语句中定义多个变量，切记，符号&和*只从属于某个声明符，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
有时会遇到这种情况: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。为了满足这一要求，C++11新标准引入了第二种类型说明符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:

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，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?就是假如被调用的话将会返回的那个类型。
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 int&，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处是个例外
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。如4.1.1节(第120页)将要介绍的，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®的结果是引用类型。如果想让结果类型是r所指的类型，可以把，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。
decltype和auto的另一处重要区别是，decltype的结果类型与表达式形式密切相关。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;//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

WARNING
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