在迭代向量时，自动类型与具体类型有何区别？

Question

我正在阅读的书提供了一个示例，用于迭代遍历 vector。

for (auto &e: v) {
  cout << e << endl;
}

假设v被声明为vector<int> v，换句话说，我们知道这个集合中的元素类型是int。

在任何情况下使用auto是否更好或更受欢迎？

for (int &e: v) {
  cout << e << endl;
}

为什么？

- James Leonard

Answer 1

是的。首选使用auto。因为如果您将v的声明从以下更改：

std::vector<int> v;  //before 

转换为：

std::vector<float> v; //after

如果你在for循环中使用int &，那么你也需要改变它。但是使用auto就不需要改变了！

在我看来，使用auto有点像面向接口编程。因此，如果你在循环中执行+=操作，并且只要循环变量e的类型支持+=操作，你就不需要关心它的类型，auto就是解决方案：

for(auto & e : v)
{
      e += 2;
}

在这个例子中，你只需要关心 e 的类型支持右侧为 int 的 +=。即使是用户自定义的类型，只要定义了 operator+=(int) 或者 operator+=(T)（其中 T 是一种支持从 int 隐式转换的类型），也可以正常工作。就像你在编程时使用接口一样。

std::vector<Animal*> animals;
animals.push_back(new Dog());
animals.push_back(new Cat());
animals.push_back(new Horse());

for(size_t i = 0 ; i < animals.size(); ++i)
{
       animals[i]->eat(food); //program to interface
}

当然，您希望将此循环写成以下形式：

for(Animal * animal : animals)
{
       animal->eat(food); //still program to interface
}

或者仅仅是这样：

for(auto animal : animals)
{
       animal->eat(food); //still program to interface
}

仍然是面向接口编程。

但与此同时，@David评论中的观点值得注意。

- Nawaz

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这句话可以有两种理解方式，也许最好的方式是让编译器报告一个编译错误，指出int&不能从float&中设置而不是默默地接受本应与整数一起工作的代码...并不是说int&是更好的选择，这完全取决于你在for循环主体中做什么，如果不依赖于确切类型，则使用auto会更好。 - David Rodríguez - dribeas

同意。在大多数情况下，auto&就可以了...但是我还不太习惯类型不明确的情况 :)（除非我真的不想知道！） - David Rodríguez - dribeas

@Nawaz：除了你所说的语法错误之外；（答案的后半部分中的容器保存的是Animal*，但你却像它是Animal一样访问它） - David Rodríguez - dribeas

@DavidRodríguez-dribeas：哎呀，已经修复了。（我目前在办公室使用 C# 工作，这也影响了我在这里使用的 C++ 语法）。 - Nawaz

还要注意，如果您将向量更改为列表或集合，则带有c + 0x语法的代码将起作用，除非容器具有begin()和end()。 - galadog

Answer 2

在您的第一个示例中，您对向量元素的依赖较少。

假设在一个月内，您需要将更大的整数存储到您的向量中，因此您将不得不使用std::vector<int64_t>或其他更宽的类型。现在，遍历该向量的所有代码都是无效的。您必须修改每个代码：

for (int &e: v) {}

针对：

for (int64_t &e: v) {}

这就是为什么最好让auto推断内部类型。这样，您可以修改存储在向量中的类型为另一个兼容的类型，并且所有代码仍将正常工作。

- mfontanini