占位类型说明符 (C++11 起)

对于变量，指定要从其初始化器自动推导出其类型。

对于函数，指定要从其 return 语句推导出其返回类型。

(C++14 起)

对于非类型模板形参，指定要从实参推导出其类型。

(C++17 起)

语法


类型约束(可选) auto	(1)	(C++11 起)

类型约束(可选) decltype(auto)	(2)	(C++14 起)

类型约束

-

(C++20 起) 概念名，可以有限定或后随被 <> 包围的模板实参列表

1) 用模板实参推导的规则推导类型。

2) 类型为 decltype(expr)，其中 expr 是初始化器。

占位符 auto 可伴随如 const 或 & 这样的修饰符，它们参与类型推导。占位符 decltype(auto) 必须是被声明类型的唯一组分。 (C++14 起)

解释

占位类型说明符可出现于下列语境：

变量的类型说明符中：auto x = expr;。从初始化器推导类型。
如果占位类型说明符是 auto 或类型约束 auto (C++20 起)，那么采用从函数调用进行模板实参推导的规则，从初始化器推导变量的类型（细节见其他语境）。
例如，给定 const auto& i = expr;，则 i 的类型恰是某个虚构模板 template<class U> void f(const U& u) 中参数 u 的类型（假如函数调用 f(expr) 通过编译）。因此，取决于初始化器，auto&& 可被推导成左值引用或右值引用类型，这被用于基于范围的 for 循环。

如果占位类型说明符是 decltype(auto) 或类型约束 decltype(auto) (C++20 起)，那么推导出的类型是 decltype(expr)，其中 expr 是初始化器。
(C++14 起)

如果用占位类型说明符声明多个变量，那么推导出的类型必须互相匹配。例如，声明 auto i = 0, d = 0.0; 非良构，而声明 auto i = 0, *p = &i; 良构并将 auto 推导为 int。
new 表达式中的类型标识。从初始化器推导类型。对于 new T init（其中 T 含占位符类型，而 init 是带括号的初始化器或带花括号的初始化器列表），如同在虚设的声明 T x init; 中对变量 x 一般推导 T 的类型。
(C++14 起) 函数或 lambda 表达式的返回类型中：auto& f();。从其未舍弃的 (C++17 起) return 语句的操作数推导返回类型。
见返回类型推导。
(C++17 起) 非类型模板形参的形参声明中：template<auto I> struct A;。从对应的实参推导其类型。

auto 说明符亦可出现在显式类型转换的简单类型说明符中： auto(expr) 与 auto{expr} 。从表达式推导其类型。

(C++23 起)

此外，auto 与类型约束 auto (C++20 起) 还可出现于：

lambda 表达式的形参声明：[](auto&&){}。这种 lambda 表达式是泛型 lambda。
(C++20 起) 函数形参声明：void f(auto);。这种函数声明引入简写函数模板。

(C++14 起)

类型约束

如果类型约束存在，令 T 为该占位符的被推导类型，那么 T 必须满足类型约束的立即声明的约束。即，

如果类型约束是 Concept<A₁, ..., A_n>，那么约束表达式 Concept<T, A₁, ..., A_n> 必须合法并返回 true；
否则（类型约束是无实参列表的 Concept），约束表达式 Concept<T> 必须合法并返回 true。

(C++20 起)

注解

C++11 之前，auto 具有存储期说明符的语义。

不允许在一个声明中混合 auto 的变量和函数，如 auto f() -> int, i = 0;。

auto 说明符也可以用于后随尾随返回类型的函数声明符，此时返回类型为其尾随返回类型（它也可以是占位符类型）。

auto (*p)() -> int; // 声明指向【返回 int 的函数】的指针
auto (*q)() -> auto = p; // 声明 q 为指向【返回 T 的函数】的指针
                         // 其中 T 从 p 的类型推导

auto 说明符也可以用于结构化绑定声明。

(C++17 起)

auto 关键词也可以用于嵌套名说明符。形如 auto:: 的嵌套名说明符是一个占位符，它会遵循受约束类型占位符的推导规则被替换为某个类或枚举类型。

(概念 TS)

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <utility>
 
template<class T, class U>
auto add(T t, U u) { return t + u; } // 返回类型是 operator+(T, U) 的类型
 
// 在其所调用的函数返回引用的情况下
// 函数调用的完美转发必须用 decltype(auto)
template<class F, class... Args>
decltype(auto) PerfectForward(F fun, Args&&... args) 
{ 
    return fun(std::forward<Args>(args)...); 
}
 
template<auto n> // C++17 auto 形参声明
auto f() -> std::pair<decltype(n), decltype(n)> // auto 不能从花括号初始化器列表推导
{
    return {n, n};
}
 
int main()
{
    auto a = 1 + 2;          // a 的类型是 int
    auto b = add(1, 1.2);    // b 的类型是 double
    static_assert(std::is_same_v<decltype(a), int>);
    static_assert(std::is_same_v<decltype(b), double>);
 
    auto c0 = a;             // c0 的类型是 int，保有 a 的副本
    decltype(auto) c1 = a;   // c1 的类型是 int，保有 a 的副本
    decltype(auto) c2 = (a); // c2 的类型是 int&，它是 a 的别名
    std::cout << "通过 c2 修改前，a = " << a << '\n';
    ++c2;
    std::cout << "通过 c2 修改后，a = " << a << '\n';
 
    auto [v, w] = f<0>(); // 结构化绑定声明
 
    auto d = {1, 2}; // OK：d 的类型是 std::initializer_list<int>
    auto n = {5};    // OK：n 的类型是 std::initializer_list<int>
//  auto e{1, 2};    // C++17 起错误，之前是 std::initializer_list<int>
    auto m{5};       // OK：DR N3922 起 m 的类型是 int，之前是 initializer_list<int>
//  decltype(auto) z = { 1, 2 } // 错误：{1, 2} 不是表达式
 
    // auto 常用于无名类型，例如 lambda 表达式的类型
    auto lambda = [](int x) { return x + 3; };
 
//  auto int x; // 于 C++98 合法，C++11 起错误
//  auto x;     // 于 C 合法，于 C++ 错误
 
    [](...){}(c0, c1, v, w, d, n, m, lambda); // 阻止“变量未使用”警告
}

可能的输出：

通过 c2 修改前，a = 3
通过 c2 修改后，a = 4

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