使用C 11的“自动”会降低性能甚至破坏代码吗？

Question

这个问题与现有的问题“使用C11的‘自动’能提高性能吗？”

这个问题的一个答案表明，使用自动不仅会有积极的影响，也会有消极的影响。

我认为我们需要一个单独的问题，答案集中在自动的那一面。

Answer 1

无论何时使用带括号的初始化，自动盲搜索和替换所有类型声明都可能令人头痛：

class Point
{
public:
    Point (int x1, int y1) { x = x1; y = y1; }
private:
    int x, y;
};      

int main() 
{
    Point p{5, 6};
    auto q{5, 6}; // Error. Uniform initialization is not REALLY uniform
}

变量p的第一个声明被正确地推断为对接受两个整数的构造函数的调用。但是自动变量q搜索需要std:：initializer\u list

Answer 2

你的问题标题指定了“性能”。

auto是一种编译时构造，允许用推断类型替换自身。它的使用不会导致不同的机器指令，如果你手写了它推断出的类型名称。

问题在于，在管理性能时，类型规范和类型转换通常是至关重要的，而auto可以隐藏导致程序员说出与预期不同的内容：

std::vector<std::array<BigStruct, 10000>>& f();
auto va = f();  // copy
for (auto v: va) {  // copies
    // ...
}

如果程序员编写了：

std::vector<std::array<BigStruct, 10000>> va = f();

或者

for (std::array<BigStruct, 10000> v : va)

他们会意识到他们是按价值指定的。但是d::a

人们掉以轻心，忘记了auto推断类型，它不包括ref限定。

auto& va = f();  // reference
for (auto& v : va) {  // references

这里存在性能影响，但这不是由auto引起的，而是（意外地）显式指定副本的副作用。

auto并不意味着与此相同，它意味着此的实例。

auto va = f();   // an instance-of what f returns, thus a copy.
auto& va = f();  // a reference to an instance-of, thus by reference.

Answer 3

使用auto时，变量声明初始化行没有转换。但是，如果这种转换无论如何都必须发生，那么最好在初始化期间发生一次，而不是在以后多次。

struct X {
    ...
};

struct Y {
    operator X() const;
    ...
};

Y foo(); // maybe, originally its return type was X but later was changed to Y
void bar(const X& );

const auto x = foo();           // <-- conversion not happening here
                                //
for ( int i = 0; i < 100; ++i ) //
    bar(x);                     // <-- silently rages here

当auto与延迟计算相结合时，这种延迟转换可能会破坏代码（真实世界示例1，示例2）：

class Matrix { ... };

class MatrixExpression {
    ...
    operator Matrix() const;
};

MatrixExpression operator+(const Matrix& a, const Matrix& b);
std::ostream& operator(std::ostream& out, const Matrix& m);

Matrix a = ...;
Matrix b = ...;
auto c = a + b; // evaluation of the matrix addition doesn't happen here
a[0][0] += 1;
std::cout << c; // matrix addition is evaluated here, using the new state of 'a'