Decltype类型指示符

decltype类型指示符

有时候遇到这种情况：希望从表达式的类型推断出要定义的变量的类型，但是不想用该表达式的值初始化变量。为了满足这一要求，C++11新标准引入了第二种类型说明符decltype，它的作用是选择并返回操作数的数据类型。在此过程中，编译器分析表达式并得到它的类型，却不实际计算表达式的值：

decltype(f()) sum=x;     //sum
的类型就是函数f的返回类型

编译器并不实际调用函数f，而是使用当调用发生时f的返回值类型作为sum的类型。换句话说，编译器为sum指定的类型是什么呢？就是假如f被调用的话将会返回的那个类型。

decltype处理顶层const和引用的方式与auto有些不同。如果decltype使用的表达式是一个变量，则decltype返回该变量的类型（包括顶层const和引用在内）：

?

因此cj是一个引用，decltype(cj)的结果就是引用类型，因此作为引用的z必须被初始化。

需要指出的是，引用从来都是作为其所指对象的同义词出现，只有用在decltype处是一个例外。

decltype和引用

如果decltype使用的表达式不是一个变量，则decltype返回表达式结果对应的类型。有些表达式将向decltype返回一个引用类型。一般来说当这种情况发生时，意味着该表达式的结果对象能作为一条赋值语句的左值：

//decltype的结果可以是引用类型

int i=42,*p=&i,&r=i;

decltype(r+0) b;    //正确：加法的结果是int，因此b是一个（未初始化的）int

decltype(*p) c;     //错误，c是int&，必须初始化

因为r是一个引用，因此decltype(r)的结果是引用类型。如果想让结果是r所指的类型，可以把r作为表达式的一部分，如r+0，显然这个表达式的结果将是一个具体值而非一个引用。

另一方面，如果表达式的内容是解引用操作，则decltype将得到引用类型。正如我们所熟悉的那样，解引用指针可以得到指针所指的对象，而且还能给这个对象赋值。因此，decltype(*p)的结果类型就是int&，而非int。

decltype和auto的另一个重要的区别是，decltype的结果类型与表达式密切相关。有一种情况需要特别注意：对于decltype所用的表达式来说，如果变量加上了一对括号，则得到的类型与不加括号时会有很大的不同。如果decltype使用的是一个不加括号的变量，则得到的结果就是该变量的类型；如果给变量加上一层或多层括号，编译器就会把它当成是一个表达式。变量是一种可以作为赋值语句左值的特殊表达式，所以这样的decltype就会得到引用类型：

//decltype的表达式如果是加上括号的变量，结果将是引用

decltype((i)) d;     //错误：d是int&，必须初始化

decltype(i)   e;     //正确：e是一个（未初始化的）int

切记：decltype((variable))（注意是双括号）的结果永远是引用，而decltype(variable)结果只有当variable本身是一个引用时才是引用。

左值和右值

C++的表达式要不然是左值，要不然就是右值。这两个名词是从C语言继承过来的，原本是为了帮助记忆；左值可以位于赋值语句的左侧，右值则不能。

在C++中，二者的区别没有那么简单。一个左值表达式的求值结果是一个对或者函数，然而以常量对象为代表的某些左值实际上不能作为赋值语句的左侧运算符对象。此外，虽然某些表达式的求值结果是对象，但它们是右值而非左值。可以做一个简单的归纳：当一个对象被用作右值的时候，用的是对象的值（内容）；当对象被用作左值的时候，用的是对象的身份（在内存中的位置）。

不同的运算符对运算对象的要求各不相同，有的需要
左值运算对象、有的需要右值运算对象；返回值也有差异，有的得到左值结果，有的得到右值结果。一种重要的原则是在需要右值的地方可以用左值来代替（std::move)但是不能把右值当成左值（也就是位置）使用。当一个左值被当成右值使用时，实际使用的是它的内容（值）。到目前为止，已经有几种我们熟悉的运算符是要用到左值的。

• 赋值运算符需要一个（非常量）左值作为其左侧运算对象，得到的结果也仍然是一个左值。


• 取地址作用于一个左值运算对象，返回一个指向该运算对象的指针，这个指针是一个右值。


• 内置解引用运算符、下标运算符、迭代器引用运算符、string和vector下标运算符的求值结果都是左值。


• 内置类型和迭代器的递增递减运算符作用于左值运算对象，其前置版本所得到的结果也是左值。

接下来在介绍运算符的时候，我们将会注明该运算符的运算对象是否必须是左值以及其求值结果是否是左值。

使用关键字decltype的时候，左值和右值也有所不同。如果表达式的求值结果是左值，decltype作用于该表达式（不是变量）得到一个引用类型。举个例子，假定p的类型是int*
，因为解引用运算符生成左值，所以decltype(*p)的结果是int&。另一方面，因为解地址运算符生成右值，所以decltype(&p)的结果是int**，也就是说，结果是一个指向整型指针的指针。