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auto 是 C++11 引入的类型自动推导关键字，它允许编译器根据表达式的类型来推导变量的确切类型。虽然使用 auto 可以让代码更简洁，但理解它的类型推导规则非常关键，尤其是在涉及指针、引用、const、模板等场景时。

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✅ 一、基本推导原则

auto x = expression;

编译器根据 expression 的 值类型 推导出 x 的 精确类型（类似函数模板参数推导）。

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🔸二、常见推导规则总结表

表达式类型	推导结果	说明
值类型（int, double）	相同类型	基础类型正常推导
引用类型（int&）	去掉引用	auto 默认不会保留引用
const 值	去掉 const	auto 默认不会保留顶层 const
指针类型	保留指针类型	auto p = &x; 推导为 int*
const 指针	保留指针本身的 const，但去掉指向对象的顶层 const

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🔹三、关键例子：值/引用/const

1. 默认去引用、去顶层 const

int a = 10; const int b = 20; auto x = a; // int auto y = b; // int （const 被去掉）

2. 显式保留引用（用 auto&）

int a = 10; auto& x = a; // int&，引用保留 const auto& y = a; // const int&，也保留 const

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🔹四、数组与函数类型推导

1. 数组会退化为指针

int arr[3] = {1, 2, 3}; auto x = arr; // int*，数组退化成指针 auto& y = arr; // int(&)[3]，引用才保留数组类型

2. 函数也会退化为函数指针

void func(int) {} auto x = func; // void(*)(int) auto& y = func; // void(&)(int)

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🔹五、auto vs decltype(auto)

关键字	推导方式
auto	类似模板参数推导（去引用、const）
decltype(auto)	完全等价于表达式的类型（保留引用、const）

int a = 42; int& ra = a; auto x = ra; // int（去掉引用） decltype(auto) y = ra; // int&（保留引用）

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🔹六、auto 与范围 for 循环

1. 正确使用 auto& 防止拷贝：

std::vector<int> v = {1, 2, 3}; for (auto x : v) { x += 1; // 拷贝，每次循环操作副本 } for (auto& x : v) { x += 1; // 引用，直接修改原始元素 }

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🔹七、配合 const 使用

• auto 不保留顶层 const，需要显式加上：

const auto x = expr; // x 是 const const auto& y = expr; // const 引用

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✅ 八、小结：auto 推导的三个关键“默认行为”

特性	是否保留	说明
引用	❌（默认不保留）	auto 默认推导为值类型
顶层 const	❌（默认不保留）	推导为非 const
指针 / 函数 / 数组	✅（但有退化）	数组退化为指针，函数退化为函数指针