auto 형식 연역 규칙

템플릿 형식 연역과 auto 형식 연역 사이에는 직접적인 대응 관계가 존재한다.

template<typename T>
void f(ParamType param);

f(expr);

auto x = 27;			// x의 형식 지정자는 auto
const auto cs = x;		// x의 형식 지정자는 const auto
const auto& rx = x;		// x의 형식 지정자는 const auto&

x와 cx, rx의 형식들을 연역할 때, 컴파일러는 선언마다 템플릿 함수 하나와 해당 초기화 표현식으로 템플릿 함수를 호출하는 구문이 존재하는 것처럼 행동한다.

 

template<typename T>
void func_for_x(T param);		// x의 형식을 연역하기위한 개념적인 템플릿
func_for_x(27);				// 개념적인 호출 : param에 대해 연역된 형식이 x의 형식

template<typename T>
void func_for_cx(const T param);	
func_for_cx(x);				// 개념적인 호출 : param에 대해 연역된 형식이 cx의 형식

template<typename T>
void func_for_rx(const T& param);
func_for_rx(x);				// 개념적인 호출 : param에 대해 연역된 형식이 rx의 형식

예외상황 하나를 제외하고는 템플릿 형식 연역과 같다.

 

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첫째, 형식 지정자가 포인터나 참조 형식이지만 보편 참조(universal reference)는 아닌경우.

둘째, 형식 지정자가 보편 참조인 경우

셋째, 형식 지정자가 포인터도 아니도 참조도 아닌 경우

 

auto x = 27;		// 경우 3	
const auto cx = x;	// 경우 3
const auto& rx = x;	// 경우 1

두번째 경우도 기대한 대로 작동하게 된다.

auto&& uref1 = x;		// x는 int이자 왼값이므로 uref1의 형식은 int&
auto&& uref2 = cx;		// cx는 const int이자 왼값이므로 uref2의 형식은 const int&
auto&& uref3 = 27;		// 27은 int이자 오른값이므로 uref3의 형식은 int&&

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템플릿에서도 배열과 함수 이름이 포인터로 붕괴가 발생했고, auto 형식 연역에도 붕괴가 발생한다.

const char name[] = "sentence";		// name의 형식은 const char[8]
auto arr1 = name;			// arr1의 형식은 const char*
auto& arr2 = name;			// arr2의 형식은 const char (&)[13]

void someFunc(int, double);		// someFunc는 함수, 형식은 void(int, double)
auto func1 = someFunc;			// func1의 형식은 void (*)(int, double)
auto& func2 = someFunc;			// func2의 형식은 void (&)(int, double)

이렇듯 auto의 형식 연역은 템플릿 형식 연역과 똑같이 작동한다.

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int x1 = 27;
int x2(27);
int x3 = { 27 };		// 균열 초기화를 지원하는 C++11에서 사용 
int x4{ 27 };			// 균열 초기화를 지원하는 C++11에서 사용

표현 방법은 다르지만 결과적으로 값이 27인 int가 생긴다.

하지만 auto에 대한 특별한 연역규칙 때문에

auto x1 = 27;			// int, 값은 27
auto x2(27);			// int, 값은 27
auto x3 = { 27 };		// std::initializer_list<int>, 값은 { 27 }
auto x4{ 27 };			// std::initializer_list<int>, 값은 { 27 }

초기치가 중괄호 쌍으로 감싸인 상태인 경우 std::initializer_list로 연역이 되었다.

 

auto로 선언된 변수를 중괄호 초기치로 초기화 하는 경우 연역된 형식은 std::initializer_list의 한 신스턴스이다. 하지만 템플릿 함수에 동일한 중괄호 초기치를 전달하면 형식 연역이 실패해서 컴파일이 거부된다.

auto x = {11, 23, 9};		// x의 형식은 std::initializer_list<int>

template<typename T>
void f(T param);
f({11, 23, 9});		// 오류! T에 대한 형식을 연역할 수 없음

template<typename T>
void f(std::initializer_list<T> initList);
f({11, 23, 9});		// T는 int로 연역되어 initList의 형식은 std::Initializer_list<int>로 연역된다.

즉, auto 형식 연역과 템플릿 형식 연역의 차이는 auto는 중괄호 초기치가 std::initializer_list를 나타낸다고 가정하지만 템플릿 형식 연역은 그렇지 않다는 것뿐이다.

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C++14에서는 함수의 반환 형식을 auto로 지정해서 컴파일러가 연역하게 만들 수 있으며, 람다의 매개변수 선언에 auto를 사용하는 것도 가능하다. 그러나 그런 용법에는 템플릿 형식 연역 규칙들이 적용된다.

auto createInitList()
{
	return {1, 2, 3};	// 형식을 연역할 수 없기 때문에 오류 발생
}

std::vector<int> v;
...
auto resetV = [&v](onst auto& newValue) { v = newValue; }; 	// C++14 람다식
...
resetV({1, 2, 3});			// {1, 2, 3}의 형식을 연역할 수 없음

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Conclusion

- auto 형식 연역은 대체로 템플릿 형식 연역과 같지만, auto 형식 연역은 중괄호 초기치가 std::initializer_list를 나타낸다고 가정하는 반면, 템플릿 형식 연역은 그렇지 않다

- 함수 반환 형식이나 매개변수에 쓰인 auto에 대해서는 auto 형식 연역이 아니라 템플릿 형식 연역이 적용된다.

 

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Reference

Effective Modern C++ 항목2: auto의 형식 연역 규칙을 숙지하라