1 基本語法

decltype 類型說明符生成指定表達(dá)式的類型。在此過程中，編譯器分析表達(dá)式并得到它的類型，卻不實際計算表達(dá)式的值。

語法為：

decltype( expression )

編譯器使用下列規(guī)則來確定expression 參數(shù)的類型。

如果 expression 參數(shù)是標(biāo)識符或類成員訪問，則 decltype(expression) 是 expression 命名的實體的類型。如果不存在此類實體或 expression 參數(shù)命名一組重載函數(shù)，則編譯器將生成錯誤消息。
如果 expression 參數(shù)是對一個函數(shù)或一個重載運(yùn)算符函數(shù)的調(diào)用，則 decltype(expression) 是函數(shù)的返回類型。將忽略重載運(yùn)算符兩邊的括號。
如果 expression 參數(shù)是右值，則 decltype(expression) 是 expression類型。如果 expression參數(shù)是左值，則 decltype(expression) 是對 左值引用 類型的expression。
給出如下示例代碼：

int var;
const int&& fx(); 
struct A { double x; }
const A* a = new A();

語句 類型 注釋
decltype(fx()); const int && 對左值引用的const int
decltype(var); int 變量 var 的類型
decltype(a->x); double 成員訪問的類型
decltype((a->x)); const double& 內(nèi)部括號導(dǎo)致語句作為表達(dá)式而不是成員訪問計算。由于a聲明為 const指針，因此類型是對const double的引用。

2 decltype和引用

如果decltype使用的表達(dá)式不是一個變量，則decltype返回表達(dá)式結(jié)果對應(yīng)的類型。但是有些時候，一些表達(dá)式向decltype返回一個引用類型。一般來說，當(dāng)這種情形發(fā)生時，意味著該表達(dá)式的結(jié)果對象能作為一條賦值語句的左值：

// decltype的結(jié)果可以是引用類型
int i = 42, *p = &i, &r = i;
decltype(r + 0) b; // OK, 加法的結(jié)果是int，因此b是一個（未初始化）的int
decltype(*p) c; // Error, c是int&， 必須初始化

因為r是一個引用，因此decltype(r)的結(jié)果是引用類型，如果想讓結(jié)果類型是r所指的類型，可以把r作為表達(dá)式的一部分，如r+0，顯然這個表達(dá)式的結(jié)果將是一個具體的值而非一個引用。

另一方面，如果表達(dá)式的內(nèi)容是解引用操作，則decltype將得到引用類型。正如我們所熟悉的那樣，解引用指針可以得到指針?biāo)笇ο?，而且還能給這個對象賦值，因此，decltype(*p)的結(jié)果類型是int&而非int。

3 decltype和auto

處理頂層const和引用的方式不同（參考閱讀：C++ auto類型說明符）
如果decltype使用的表達(dá)式是一個變量，則decltype返回該變量的類型（包括頂層const和引用在內(nèi)）：

const int ci = 0, &cj = ci;
decltype(ci) x = 0; // x的類型是const int
decltype(cj) y = x; // y的類型是const int&，y綁定到變量x
decltype(cj) z; // Error， z是一個引用，必須初始化

decltype的結(jié)果類型與表達(dá)式形式密切相關(guān)

對于decltype所用的引用來說，如果變量名加上了一對括號，則得到的類型與不加括號時會有所不同。如果decltype使用的是一個不加括號的變量，則得到的結(jié)果就是該變量的類型；如果給變量加上了一層或多層括號，編譯器就會把它當(dāng)成是一個表達(dá)式。

decltype((i)) d; // Error, d是int&, 必須初始化
decltype(i) e;  // OK, e是一個未初始化的int

模板函數(shù)的返回類型

在 C++11 中，可以結(jié)合使用尾隨返回類型上的 decltype 類型說明符和 auto 關(guān)鍵字來聲明其返回類型依賴于其模板參數(shù)類型的模板函數(shù)。
在 C++14 中，可以使用不帶尾隨返回類型的 decltype(auto) 來聲明其返回類型取決于其模板參數(shù)類型的模板函數(shù)。
例如，定義一個求和模板函數(shù)：

//C++11
 template<typename T, typename U>
auto myFunc(T&& t, U&& u) -> decltype (forward<T>(t) + forward<U>(u)) 
    { return forward<T>(t) + forward<U>(u); };

//C++14
template<typename T, typename U>
decltype(auto) myFunc(T&& t, U&& u) 
    { return forward<T>(t) + forward<U>(u); };

（forward：如果參數(shù)是右值或右值引用，則有條件地將其參數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為右值引用。）

附上一段源碼：

#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
#include <iomanip>

using namespace std;

template<typename T1, typename T2>
auto Plus(T1&& t1, T2&& t2) -> 
  decltype(forward<T1>(t1) + forward<T2>(t2))
{
  return forward<T1>(t1) + forward<T2>(t2);
}

class X
{
  friend X operator+(const X& x1, const X& x2)
  {
   return X(x1.m_data + x2.m_data);
  }

public:
  X(int data) : m_data(data) {}
  int Dump() const { return m_data;}
private:
  int m_data;
};

int main()
{
  // Integer 
  int i = 4;
  cout << 
   "Plus(i, 9) = " << 
   Plus(i, 9) << endl;

  // Floating point
  float dx = 4.0;
  float dy = 9.5;
  cout <<  
   setprecision(3) << 
   "Plus(dx, dy) = " <<
   Plus(dx, dy) << endl;

  // String   
  string hello = "Hello, ";
  string world = "world!";
  cout << Plus(hello, world) << endl;

  // Custom type
  X x1(20);
  X x2(22);
  X x3 = Plus(x1, x2);
  cout << 
   "x3.Dump() = " << 
   x3.Dump() << endl;
}

運(yùn)行結(jié)果為：

Plus(i, 9) = 13
Plus(dx, dy) = 13.5
Hello, world!
x3.Dump() = 42

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