C++11 auto：如果它获得常量引用怎么办？

Question

请看一下下面的简单代码：

class Foo
{
public:
  Foo(){}
  ~Foo(){}

  Foo(const Foo&){}
  Foo& operator=(const Foo&) { return *this; }
};

static Foo g_temp;
const Foo& GetFoo() { return g_temp; }

我尝试像这样使用 auto：

auto my_foo = GetFoo();

我期望 my_foo 将是对 Foo 的常量引用，这是函数的返回类型。但是，auto 的类型是 Foo，而不是引用。此外，my_foo 是通过复制g_temp 创建的。这种行为对我来说并不那么明显。

为了获得对 Foo 的引用，我需要这样写：

const auto& my_foo2 = GetFoo();
      auto& my_foo3 = GetFoo();

问题：为什么 auto 推导出 的返回类型GetFoo 作为对象，而不是引用？

Answer 1

阅读这篇文章：C++ 中出现和消失的常量

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C++0x 中自动变量的类型推导本质上与
对于模板参数。 （据我所知，唯一的区别
两者之间的区别是自动变量的类型可以从
初始值设定项列表，而模板参数的类型可能不是。）
因此，以下每个声明都声明类型的变量
int（从不 const int）：

auto a1 = i;
auto a2 = ci;
auto a3 = *pci;
auto a4 = pcs->i;

仅在模板参数和自动变量的类型推导期间
顶级常量被删除。给定一个函数模板
指针或引用参数，所指向的内容的常量
或提及的内容被保留：

template<typename T>
void f(T& p);

int i;
const int ci = 0;
const int *pci = &i;

f(i);               // as before, calls f<int>, i.e., T is int
f(ci);              // now calls f<const int>, i.e., T is const int
f(*pci);            // also calls f<const int>, i.e., T is const int

此行为已是旧闻，适用于 C++98 和
C++03。当然，自动变量的相应行为是：
C++0x 新手：

auto& a1 = i;       // a1 is of type int&
auto& a2 = ci;      // a2 is of type const int&
auto& a3 = *pci;    // a3 is also of type const int&
auto& a4 = pcs->i;  // a4 is of type const int&, too

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由于如果类型是引用或指针，您可以保留 cv 限定符，因此您可以这样做：

auto& my_foo2 = GetFoo();

而不必将其指定为 const （对于 也是如此）易失性）。

编辑：至于为什么 auto 将 GetFoo() 的返回类型推导出为值而不是引用（这是您的主要问题，抱歉），考虑一下：

const Foo my_foo = GetFoo();

上面的代码将创建一个副本，因为 my_foo 是一个值。如果 auto 返回左值引用，则上述情况将不可能实现。

Answer 2

您可以采用 MSVC 技术文档：

使用自动删除引用、常量限定符和易失性
预选赛。

您不需要函数来实现类似的结果。考虑：

int var;
const int & cref = var;
auto avar = cref;

avar 的类型将是 int，而不是 const int & 或 int &。

要更深入地了解这一点，我们可以访问 cppreference.com 并参考与模板参数推导类比。

例如，给定 const auto& i = expr;，i 的类型正是假想模板 template中参数 u 的类型。 void f(const U&u).

我们倾向于直观地使用模板，在它起作用之前我们从来不会真正关心模板参数推导规则。这些规则实际上相当复杂。但是我们可以将“auto 的虚构模板”设为非虚构，并测试如果我们向模板提供 auto i = expr; 会发生什么。在我们的例子中，模板可能如下所示：

template<class U> 
void f(U u)
{
    cout << type_name<decltype(u)>() << "\n";
}

让我们向它提供我们感兴趣的类型的变量：

    int i = 0;
    int & ir = i;
    const int & cir = i;
    f(i);
    f(ir);
    f(cir);

输出是什么？

int
int
int

正如 MSVC 文档所预测的那样， auto 也会发生同样的事情:)

如果您想玩的话，这是代码。

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这也是 MS 网站上的示例（如果有一天它消失了）

// cl.exe /analyze /EHsc /W4
#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
    int count = 10;
    int& countRef = count;
    auto myAuto = countRef;

    countRef = 11;
    cout << count << " ";

    myAuto = 12;
    cout << count << endl;
}

在前面的示例中，myAuto 是 int，而不是 int 引用，因此输出为 11 11 code>，而不是 11 12，如果引用限定符没有被 auto

删除，情况就会如此