在 C++11及后續版本中，關鍵字auto和decltype都是用于類型推導的，但它們的使用場景和行為有所不同。

1.?auto?關鍵字

作用

auto?用于自動推導變量的類型，由編譯器根據初始化表達式來確定。

常見用法

// 基本用法
auto x = 42;        // int
auto y = 3.14;      // double
auto z = "hello";   // const char*// 復雜類型簡化
std::vector<int> vec = {1, 2, 3};
auto it = vec.begin();  // std::vector<int>::iterator// 函數返回值推導（C++14及以后）
auto add(int a, int b) {return a + b;  // 返回類型為int
}

注意事項

1. 必須初始化：auto?變量必須在定義時初始化，否則編譯器無法推導類型。
2. 引用和 cv 限定符：auto?通常會忽略引用和頂層?const，除非顯式指定：

   const int& ref = x;
   auto a = ref;    // a是int（忽略引用和頂層const）
   auto& b = ref;   // b是const int&（保留引用和const）
   

3. 模板類型推導規則：auto?使用與模板類型推導相同的規則（T?推導）。

2.?decltype?關鍵字

作用

decltype?用于獲取表達式的類型，而不實際計算表達式的值。

常見用法

int x = 42;
decltype(x) y = 0;  // y的類型是int// 復雜類型
std::vector<int> vec;
decltype(vec.size()) size = vec.size();  // std::vector<int>::size_type// 函數返回值類型推導（C++11及以后）
template<typename T, typename U>
auto add(T a, U b) -> decltype(a + b) {return a + b;
}

類型推導規則

• 變量名：decltype(var)?返回變量的聲明類型（包括引用和 cv 限定符）。
• 表達式：decltype((var))?返回引用類型（因為表達式是左值）。
• 函數調用：decltype(func())?返回函數返回值的聲明類型。

int x = 42;
decltype(x) a = x;     // a是int
decltype((x)) b = x;   // b是int&（因為(x)是左值表達式）

3.?decltype(auto)（C++14）

作用

decltype(auto)?用于精確推導類型，保留引用和 cv 限定符，通常用于轉發函數或返回引用的函數。

int& func(int& x) { return x; }auto a = func(x);        // a是int（丟失引用）
decltype(auto) b = func(x);  // b是int&（保留引用）

4. 對比總結

特性	auto	decltype
推導依據	初始化表達式的類型	表達式的類型（不計算值）
引用和 cv 限定符	通常忽略頂層 const 和引用	保留所有類型信息
適用場景	變量定義、函數返回值簡化	模板元編程、返回類型后置
特殊形式	auto&&（通用引用）	decltype(auto)（精確推導）

5. 示例

泛型容器遍歷

std::map<std::string, int> dict = {{"apple", 1}, {"banana", 2}};
for (const auto& pair : dict) {  // pair是const std::pair<const std::string, int>&// 使用pair.first, pair.second
}

元編程

template<typename T, typename U>
auto max(T a, U b) -> decltype(a > b ? a : b) {return a > b ? a : b;
}

總結

• auto：適合簡化類型名，由初始化表達式推導類型。
• decltype：適合精確獲取表達式的類型，常用于模板元編程或保留引用。
• decltype(auto)：結合兩者優點，用于精確轉發或返回引用。