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类型别名

概念

有两种方法可用于定义类型别名。

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

关键字typedef作为声明语句中的基本数据类型的一部分出现。含有typedef的声明语句定义的不再是变量而是类型别名。这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。

别名声明 (alias declaration) using

using SI = Sales_item; // SI是Sale_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，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

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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。

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类型都是const pstring，const是对给定类型的修饰。pstring实际上是指向char的指针，const pstring则是指向char的常量指针，而非指向常量字符的指针。

也就是说，遇到一条使用了类型别名的声明语句时，把类型别名直接替换成它本来的样子是错误的：

const char *cstr = 0; // 是对const pstring cstr的错误理解

声明语句中用到pstring时，其基本数据类型是指针。使用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。上述改写的结果是，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const char的指针。

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类型别名简化多维数组指针

typedef int int_array[4];
int main()
{int ia[3][4] = {};for (int_array *p = ia; p != ia+3; ++p) {for(int *q = *p; q != *p + 4; ++q){std::cout << *q << ' ';}cout << endl;}
}

具体对这个语句来说，别名就是：int_array。[4]不属于别名的一部分，而表示一种已有的数据类型，即：将类型“4个整数组成的数组”取一个别名为int_array。

怎么理解呢？首先，

int ia[4];

是常见的定义格式。再在其前面添加关键字 typedef，变成

typedef int ia[4];

最后将数组名ia改为自己想要的一个别名int_array即可。

注意：原本的ia本意是数组名，属于变量范畴，而int_array则是新数据类型名（即别名），类型为int[4]，本质不一样了哦。

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auto类型说明符

概念

C++11新标准引入了auto类型说明符，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（int、double等）不同，auto让编译器通过初始值来推算变量的类型。auto定义的变量必须有初始值：

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

val1和val2两个变量的类型如果是double，则item也是double，如果两个变量是int，则item也是int，以此类推。

当然也允许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必须都一样：

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的类型不一样

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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。

1. 当引用被用作初始值时，编译器以引用对象地类型作为auto的类型：

int i = 0, &r = i;
auto a = r; // a是一个整数（因为i是一个整数）

2. auto一般会忽略掉顶层const，同时底层const则会保留下来：

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）
auto c = cr; // c是一个整数（同上）
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）
auto e = &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）

3. 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

4. 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，初始中的顶层常量属性仍然保留，也就是常量对象依然必须由常量引用绑定。 如果给初始值绑定一个普通引用，此时的常量就不是顶层常量了（由于引用不是对象，因此对于引用而言变成了底层const，依然是会忽略顶层const的毛病）。

5. 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

6. auto可以与指针和引用结合

int main()
{int i = 4;auto a1 = &i;auto *a2 = &i;auto& a3 = i;cout <<"a1的类型为：" << typeid(a1).name() << endl;cout << "a2的类型为：" << typeid(a2).name() << endl;cout << "a3的类型为：" << typeid(a3).name() << endl;
}

因为auto可以识别指针类型，所以加不加*都可以，但是引用必须加上&，因为C++没有引用这个类型，引用只是一个修饰别名，所以它的本质还是int。

7. auto不能作为函数的参数

auto不能作为形参的类型，编译器无法对i和j的类型进行推导。

8.auto不能直接用来声明数组

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decltype类型指示符

概念

有时会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，因此也就不能用auto类型说明符。为了满足这一要求，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f，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指定的类型是假如 f 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。

引用从来都是作为其所指对象的同义词出现，只有在decltype处是一个例外。

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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。有些表达式将向decltype返回一个引用类型。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：

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 r 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。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。 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declytpe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；如果给变量加上一层或多层括号，编译器就会把它当成一个表达式。 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

declytpe((variable))的结果永远是引用，而declytpe(variable)结果只有当variable本身就是一个引用时才是引用。