Item 2. Auto 타입 추론

C++에서 Auto 타입이 어떻게 추론되는지 알아보자. 

1. Auto

Auto 는 변수 초기화시에 자동으로 타입이 추론 되는 타입이다. 예를 들어 아래와 같은 코드는 변수 i를 int 타입으로 추론한다.

auto i = 10;

C++ 11 버전 이전에는 auto가 지역변수를 의미할 뿐이므로 주의해야 한다. 

 

2. Auto 타입 추론

기본적으로 두가지 예외를 제외하고 아래 포스팅의 템플릿 타입 추론과 동일하게 추론된다.

Item 1. 템플릿 타입 추론

 

2.1. 레퍼런스의 경우 (auto&)

기본적으로 타입의 레퍼런스로 추론된다. 단, 초기화용으로 주어진 변수가 레퍼런스일 경우 레퍼런스를 한번 더 붙이지 않는다.

int i = 1;
int& ir = i;
 
auto& ai = i;           // int& 로 추론
auto& air = ir;         // int& 로 추론
const auto& cai = i;    // int const& 로 추론
const auto& cair = ir;  // int const& 로 추론

 

2.2. 포인터의 경우 (auto*)

int i = 1;
const int* pi = &i;

auto* api = &i;   // int* 로 추론
auto* acpi = pi;  // int const* 로 추론

 

2.3. Universal 레퍼런스의 경우 (auto&&)

• 초기화 변수가, lvalue 면 2.1. 과 동일하게 추론한다.
• 초기화 변수가, 식, 리터럴 등의 rvalue 면 unversal 레퍼런스로 추론한다.

int i = 1;
int& ir = i;
const int ci = 1;
const int& cir = ci;

auto&& uai = i;       // int& 로 추론 (lvalue)
auto&& uair = ir;     // int& 로 추론 (lvalue)
auto&& uaci = ci;     // int const& 로 추론 (lvalue)
auto&& uacir = cir;   // int const& 로 추론 (lvalue)

auto&& ual = 10;      // int&& 로 추론 (rvalue)
auto&& uaf = i + ir;  // int&& 로 추론 (ravlue)

 

2.4. 파라미터 타입이 value 타입일 경우

초기화 변수의 레퍼런스, 상수(const), volatile 특성은 제거하고 추론한다.

int i = 1;
int& ir = i;
const int ci = 1;
const int& cir = ci;

auto ai = i;       // int 로 추론 (lvalue)
auto air = ir;     // int 로 추론 (lvalue)
auto aci = ci;     // int 로 추론 (lvalue)
auto acir = cir;   // int 로 추론 (lvalue)

auto al = 10;      // int 로 추론 (rvalue)
auto af = i + ir;  // int 로 추론 (rvalue)

 

2.5. 그 외 특이한 케이스

2.5.1. 배열 (array) 추론

초기화 변수가 배열인 경우에는 value 추론 (auto) 과 레퍼런스 추론 (auto&) 결과가 다르다. Value 추론은 배열을 포인터로 추론해 내지만, 레퍼런스로 추론하면 고정크기 배열의 레퍼런스로 추론해 낸다.

int ia[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

auto aia = ia;    // int* 로 추론
auto& aiar = ia;  // int [6]& 로 추론

 

2.5.2. 함수 포인터의 경우

초기화 변수가 함수일 경우에는 2.5.1. 배열 추론과 유사하게 value 추론 (auto) 과 레퍼런스 추론 (auto&) 결과가 다르다. Value 추론은 함수 포인터로 추론해 내지만, 레퍼런스 추론은 함수 레퍼런스로 추론해 낸다.

// 추론 대상 함수
void func(int, double) {}

auto afunc = func;    // void (*)(int, double) 로 추론
auto& afuncr = func;  // void (int, double)& 로 추론

 

2.6. 예외

템플릿 추론과 방식이 다른 예외 케이스를 확인해보자.

2.6.1. 초기화 리스트 : 중괄호 초기화

중괄호를 이용하여 리스트 형태의 초기화를 할경우 std::intializer_list<T> 타입으로 추론된다.

auto ail = {10, 20, 30};    // std::initializer_list<int>

 

초기화 리스트에 동일한 타입의 값을 넣지 않으면 컴파일 에러가 발생한다.

auto aile = {10, 20, 30.0};  // error. can not deduce 'auto' type​

참고로 템플릿 타입 추론은 초기화 리스트를 지원하지 않는다.

 

2.6.2. 함수 리턴 값, 람다 파라미터 타입

auto를 함수의 리턴 값 및 람다 파라미터 타입으로 사용할 경우 템플릿 추론 방식이 사용된다. 예를 들어, 2.6.1. 초기화 리스트가 지원되지 않는다.

auto aFunc() { return {10, 20, 30}; } // error

auto aLambda = [](const auto& value) {};

aLambda({10, 20, 30}); // error