跟我学c++中级篇——理解类型推导和C++不同版本的支持

一、类型推导

在前面反复分析过类型推导（包括前面提到的类模板参数推导CTAD），类型推导其实就是满足C++语言这种强类型语言的要求即编译期必须确定对象的数据类型。换一句话说，理论上如果编译器中能够自动推导所有的相关数据类型，也就是能够满足所有的情况，那么，C++编程就不会是现在这么难了。
在现在的C++标准中，包括最新的标准内，所有的类型推导其实都是有着严格的限制条件的。所以，这种自动推导就已经无法很简单的应用。从早期的简单的推导到中期的SFINAE技术再到最新的概念等控制等，其实都只是在进步，而未达到简单方便的地步。
类型推导对强类型语言来说是一种非常重要的技术，特别是对于C++这种与反射天然不契合的语言来说，更是重要。如果有一天，C++语言可以轻松的原生支持反射后，这种类型推导，也就变得相对简单多了。

二、C++11中的类型推导

在C++11标准中，做为第一个变化非常大的标准的演进，最主要的是auto和decltype两种类型推导的方法。特别是auto，新的程序员可能还没有什么问题，老的程序员可就要明白它与早期的auto的不同。最重的反而是decltype，这个关键字可以用来处理表达式的类型，当然也可以处理基础的数据类型。
一般来说auto是根据初始化过程中的数据类型来推导相关数据类型而decltype则根据表达式的类型（一定要明白，表达式和数据类型变量的关系）。
同样，C++11中提供了‌std::declval这个模板函数，它提供了一个不需要构造即可获取对象类型的方法，在某些场景下（如纯虚类等）可以与decltype等共同进行更方便的类型推导。

三、C++14和17中的类型推导

C++14做为一个小版本的标准演进，进一步增强了auto的应用，特别是表达式也可以使用auto，比如Lambada表达也可以使用auto。同时，解决了前面提到过的拖尾类型，即decltype(auto)的使用。
在C++17中，引入了类模板参数的自动推导，也就是说，不必再显示的指定模板参数，而是可以根据发现的构造函数来进行自动的推导并构造。另外，结构化绑定的引入做为一种新的初始化或者说解构的方式，更好的发展了auto的应用。同样也进一步提高了Lambada表达式中对auto变量的捕获能力。或者，往回看就会发现，auto的应用在不断的提升，应用的场景也在不断的普及，这才是标准发展的方向。

四、C++20中的类型推导

在C++20中，最让人瞩目的就是概念（Concepts）以及约束（Requires），而这两种控制手段则极大的增强了对数据类型推导的控制。另外，做为C++标准演进过程最重要的一部分coroutines（协程），也极大的支持了对数据类型推导情况。不过，这种推导是内部实现控制的，而且协程的应用一直没有被普及，所以目前大家暂时还可以不用给自己太多压力。
最后，在C++20前模板的推导可能需要自定义推导规则，但在此之后，这种情况会越来越少，大多数编译器可自动推导出来。

本文中提到的各自推导技术和方法（包括CTAD），都在前面有过具体的分析说明和举例，此处只是为了整体贯连起来，就不再反复举例了。当然，在C++标准文档中对CTAD也有更详细的说明，如果有兴趣可以去查看。

五、总结

在前面反复分析过相关的类型推导技术，大家应该对其的复杂和难度有了一定的了解。不过，这种数据类型推导，对大多数的开发者来说并没有什么感觉。因为普通的推导一般都是编译器自行完成的，只有到模板和元编程技术中，才会主动的进行类型推导的控制或者说出现了自动推导的错误，这其实才是类型推导的真正的复杂之处。
大家可根据自己所处的实际情况，有针对性的进行数据类型推导的学习和实践，而不需要一定掌握到某种深度的程度。