【C++】decltype

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1、简介

我们之前使用的typeid运算符来查询一个变量的类型，这种类型查询在运行时进行。RTTI机制为每一个类型产生一个type_info类型的数据，而typeid查询返回的变量相应type_info数据，通过name成员函数返回类型的名称。同时在C++11中typeid还提供了hash_code这个成员函数，用于返回类型的唯一哈希值。RTTI会导致运行时效率降低，且在泛型编程中，我们更需要的是编译时就要确定类型，RTTI并无法满足这样的要求。编译时类型推导的出现正是为了泛型编程，在非泛型编程中，我们的类型都是确定的，根本不需要再进行推导。

而编译时类型推导，除了我们说过的auto关键字，还有本文的decltype。

decltype与auto关键字一样，用于进行编译时类型推导，不过它与auto还是有一些区别的。decltype的类型推导并不是像auto一样是从变量声明的初始化表达式获得变量的类型，而是总是以一个普通表达式作为参数，返回该表达式的类型,而且decltype并不会对表达式进行求值。

2、decltype用法

2.1 推导出表达式类型

    int i = 4;
    decltype(i) a; //推导结果为int。a的类型为int。

2.2 与using/typedef合用，用于定义类型

    using size_t = decltype(sizeof(0));//sizeof(a)的返回值为size_t类型
    using ptrdiff_t = decltype((int*)0 - (int*)0);
    using nullptr_t = decltype(nullptr);

    vector<int >vec;
    typedef decltype(vec.begin()) vectype;
    for (vectype i = vec.begin; i != vec.end(); i++)
    {
        //...
    }

2.3 重用匿名类型

在C++中，我们有时候会遇上一些匿名类型，如:

struct 
{
    int d ;
    doubel b;
}anon_s;

而借助decltype，我们可以重新使用这个匿名的结构体：

decltype(anon_s) as ;//定义了一个上面匿名的结构体

2.4 泛型编程中结合auto，用于追踪函数的返回值类型

这也是decltype最大的用途了。

template <typename _Tx, typename _Ty>
auto multiply(_Tx x, _Ty y)->decltype(_Tx*_Ty)
{
    return x*y;
}

3、decltype推导规则

• 如果e是一个没有带括号的标记符表达式或者类成员访问表达式，那么的decltype（e）就是e所命名的实体的类型。此外，如果e是一个被重载的函数，则会导致编译错误。
• 否则 ，假设e的类型是T，如果e是一个将亡值，那么decltype（e）为T&&
• 否则，假设e的类型是T，如果e是一个左值，那么decltype（e）为T&。
• 否则，假设e的类型是T，则decltype（e）为T。

标记符指的是除去关键字、字面量等编译器需要使用的标记之外的程序员自己定义的标记，而单个标记符对应的表达式即为标记符表达式。例如：

int arr[4]

则arr为一个标记符表达式，而arr[3]+0不是。

    int i=10;
    decltype(i) a; //a推导为int
    decltype((i))b=i;//b推导为int&，必须为其初始化，否则编译错误

这里需要提示的是，字符串字面值常量是个左值，且是const左值，而非字符串字面值常量则是个右值。