C#中的"var"和C++中的"auto"之间的区别

Question

我现在正在学习C++，因为我需要编写一些低级程序。

当我了解到auto关键字时，它让我想起了C#中的var关键字。

那么，C#的var和C++的auto有哪些区别呢？

- Kangjun Heo

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因为它们本质上是相同的，所以它们都用于类型推断。 - UnholySheep

那么，它们在技术上是相同的吗？ - Kangjun Heo

基本上，您不能在匿名 lambda 中使用 var。 - Matthew Watson

这个问题是有效的。只需记住C++是一种高级语言，您应该像对待高级语言一样对待它。编写“低级”C++通常会导致糟糕的C++程序。 - David Haim

啊，我有点困惑“低级”和“本机二进制文件”的概念。我所说的“低级”其实是指“本机二进制文件”，因为我无法将我的应用程序部署到一些不允许安装.NET Framework的机器上。非常抱歉！ - Kangjun Heo

Answer 1

在C#中，var关键字只能在函数内部起作用。

var i = 10; // implicitly typed 

在C++中，auto关键字不仅可以推断变量的类型，还可以用于函数和模板。

auto i = 10;

auto foo() { //deduced to be int
    return 5;
}

template<typename T, typename U>
auto add(T t, U u) {
    return t + u;
}

从性能角度来看，C++中的auto关键字不会影响运行时性能。而var关键字同样也不会影响运行时性能。

另一个区别可能在于IDE中的智能感知支持。在C#中，可以轻松推断出var关键字，并且在悬停鼠标时可以看到类型。对于C++中的auto关键字，这可能更加复杂，这取决于IDE和工具的支持。

- Tomas Kubes

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那么，auto 可以在更广泛的范围内使用吗？ - Kangjun Heo

是的，在C++中使用auto，您可以通过强类型检查构建整个推理链。 - Tomas Kubes

var 在 C# 中不会影响性能，你提供的例子是错误的，因为 List<int> bar1 = Foo(); 会在编译时出错。请参考 Servy 的评论。 - Lucas Trzesniewski

为什么它不会影响性能呢？我必须花费一些 CPU 时间来确定变量的类型，对吧？还是在编译期间确定？作为后续问题，为什么我们不只使用 auto？ - Boyan Kushlev

是的，这个推断是在编译时进行的，所以性能不会受到影响。我不太喜欢使用auto/var，因为我喜欢在代码中看到类型，而不是通过鼠标悬停在每个变量上来查看。但如果类型非常复杂，我就会懒得写它，然后使用auto/var。 - Tomas Kubes

我认为一个普遍的好的经验法则是，当类型从名称或上下文中明显时，或者变量类型过长时使用auto/var。我曾经看到一些嵌套的模板迭代器超过一百个字符长度，这是可怕的事情！ - Nemo

Answer 2

简而言之，auto比var更为复杂。首先，auto可能只是被推导类型的一部分；例如：

std::vector<X> xs;
// Fill xs
for (auto x : xs) x.modify(); // modifies the local copy of object contained in xs
for (auto& x : xs) x.modify(); // modifies the object contained in xs
for (auto const& x : xs) x.modify(); // Error: x is const ref

其次，auto可以用于一次声明多个对象：

int f();
int* g();
auto i = f(), *pi = g();

第三，auto被用作函数声明中的尾随返回类型语法的一部分：

template <class T, class U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u);

它还可以用于函数定义中的类型推导：

template <class T, class U>
auto add(T t, U u) { return t + u; }

第四，将来可能会开始用于声明函数模板：

void f(auto (auto::*mf)(auto));
// Same as:
template<typename T, typename U, typename V> void f(T (U::*mf)(V));

- ach

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这应该是被接受的答案，即使它也错过了一些用途。1- auto&& 是使用通用引用的唯一其他地方。2- auto 可以用于 lambda 表达式参数。我猜我甚至还错过了一些用法。 - Tanveer Badar

Answer 3

它们是等效的。它们都允许您不必自己指定变量类型，但变量仍然是强类型的。下面这几行在C#中是等效的：

var i = 10; // implicitly typed  
int i = 10; //explicitly typed  

以下C++代码等效：

auto i = 10;
int i = 10;

然而，需要记住的是，在C++中，auto变量的正确类型是使用函数调用的模板参数推断规则来确定的。

- SingerOfTheFall

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加一。请注意，在某些情况下，C++中不可避免地需要使用auto - 例如当您使用lambda函数时。在C#中也是如此吗？另请注意auto i = 10;在C++11之前和之后意义非常不同（尽管在这种特定情况下，两个标准都将i设置为int类型）。 - Bathsheba

为什么不可避免？auto在编译时确实会解析为具体或通用类型。您可以将其替换为该具体类型。 - Panagiotis Kanavos

一个lambda函数的具体类型是什么？ - Bathsheba

@Bathsheba 实际上你不能在C#中对于隐式类型的lambda表达式使用var。 你必须使用适当的委托类型（可以是Action<>或Func<>之一）。因此实际上，就Lambda表达式而言，var和auto并不等价。 - Matthew Watson

根据规范，“lambda表达式的类型（也是闭包对象的类型）是一个独特的、未命名的非联合类类型”。其中“未命名”的部分意味着auto是不可避免的。 - Gavi Lock