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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。
✅ 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）。
🔸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 |
🔹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
🔹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)
🔹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）
🔹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 }
🔹七、配合 const 使用
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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
✅ 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 |