文章目录

• • 1、简介
  • 2、decltype 推导规则
  • • 2.1 exp 是一个普通表达式
    • 2.2 exp 为函数调用
    • 2.3 exp 是左值，或者被( )包围
  • 3、decltype 与 auto 的区别
  • • 3.1 语法的区别
    • 3.2 初始化
    • 3.3 对引用的处理
    • 3.4 对 const 和 volatile 限定符的处理
  • 4、总结
  • 5、参考

1、简介

decltype 是 C++11 新增的一个关键字，它和 auto 的功能一样，都用来在编译时期进行自动类型推导。

decltype 是“declare type”的缩写，译为“声明类型”。

用法：

decltype(exp) varname = value;

varname 表示变量名，value 表示赋给变量的值，exp 表示一个表达式。decltype 根据 exp 表达式推导出变量的类型，跟 = 右边的 value 没有关系。
简而言之，根据 exp 推导类型，根据 value 得到值。

auto 要求变量必须初始化，而 decltype 不要求。

decltype 可以写成下面的形式：

decltype(exp) varname;

2、decltype 推导规则

当程序员使用 decltype(exp) 获取类型时，编译器将根据以下三条规则得出结果：

2.1 exp 是一个普通表达式

如果 exp 是一个不被括号( )包围的表达式，或者是一个类成员访问表达式，或者是一个单独的变量，那么 decltype(exp) 的类型就和 exp 一致，这是最普遍最常见的情况。

int n = 0;
const int &r = n;
Student stu; // Student 是一个类
decltype(n) a = n; // n 为 int 类型，a 被推导为 int 类型
decltype(r) b = n; //r 为 const int& 类型, b 被推导为 const int& 类型
decltype(Student::total) c = 0; //total 为类 Student 的一个 int 类型的成员变量，c 被推导为 int 类型
decltype(stu.name) url = "http://c.biancheng.net/cplus/"; //total 为类 Student 的一个 string 类型的成员变量， url 被推导为 string 类型

2.2 exp 为函数调用

如果 exp 是函数调用，那么 decltype(exp) 的类型就和函数返回值的类型一致。

// 函数声明
int& func_int_r(int, char); // 返回值为 int&
//decltype类型推导
int n = 100;
decltype(func_int_r(100, 'A')) a = n; // a 的类型为 int&

注意，exp 中调用函数时需要带上括号和参数，但这仅仅是形式，并不会真的去执行函数代码。

2.3 exp 是左值，或者被( )包围

如果 exp 是一个左值，或者被括号( )包围，那么 decltype(exp) 的类型就是 exp 的引用；假设 exp 的类型为 T，那么 decltype(exp) 的类型就是 T&。

// 不带括号的表达式
decltype(obj.x) a = 0;  //obj.x 为类的成员访问表达式，符合推导规则一，a 的类型为 int
// 带有括号的表达式
decltype((obj.x)) b = a;  //obj.x 带有括号，符合推导规则三，b 的类型为 int&（引用）//加法表达式
int n = 0, m = 0;
decltype(n + m) c = 0;  // n+m 得到一个右值，符合推导规则一，所以推导结果为 int
decltype(n = n + m) d = c;  // n=n+m 得到一个左值，符号推导规则三，所以推导结果为 int&

重点说一下左值和右值：
左值是指那些在表达式执行结束后依然存在的数据，也就是持久性的数据；
右值是指那些在表达式执行结束后不再存在的数据，也就是临时性的数据。
有一种很简单的方法来区分左值和右值，对表达式取地址，如果编译器不报错就为左值，否则为右值。

3、decltype 与 auto 的区别

3.1 语法的区别

auto varname = value;  // auto的语法格式
decltype(exp) varname [= value];  // decltype的语法格式

自动推导出变量 varname 的类型的方法不同：

auto 根据=右边的初始值 value 推导出变量的类型；
decltype 根据 exp 表达式推导出变量的类型，跟=右边的 value 没有关系。

3.2 初始化

auto 要求变量必须初始化，也就是在定义变量的同时必须给它赋值；
而 decltype 不要求，初始化与否都不影响变量的类型。
这很容易理解，因为 auto 是根据变量的初始值来推导出变量类型的，如果不初始化，变量的类型也就无法推导了。

3.3 对引用的处理

decltype 会保留引用类型，而 auto 会抛弃引用类型，直接推导出它的原始类型。

int n = 10;
int &r1 = n; // ri 是 int& 类型（是引用类型）// auto推导
auto r2 = r1;// decltype推导
decltype(r1) r3 = n;

在这里， r2 没有指向 n，而是自立门户，单独拥有了一块内存，这就证明 r 不再是引用类型，它的引用类型被 auto 抛弃了。即，修改 r2 的值，不会变动 n 的值。
r3 仍然指向 n，它的引用类型被 decltype 保留了。修改 r3 的值，也会变动 n 的值。

3.4 对 const 和 volatile 限定符的处理

「cv 限定符」是 const 和 volatile 关键字的统称：

• const 关键字用来表示数据是只读的，也就是不能被修改；
• volatile 和 const 是相反的，它用来表示数据是可变的、易变的，目的是不让 CPU 将数据缓存到寄存器，而是从原始的内存中读取。

在推导变量类型时，auto 和 decltype 对 cv 限制符的处理是不一样的。
decltype 会保留 cv 限定符，而 auto 有可能 会去掉 cv 限定符。

以下是 auto 关键字对 cv 限定符的推导规则：

• 如果表达式的类型不是指针或者引用，auto 会把 cv 限定符直接抛弃，推导成 non-const 或者 non-volatile 类型。
• 如果表达式的类型是指针或者引用，auto 将保留 cv 限定符。

4、总结

auto 虽然在书写格式上比 decltype 简单，但是它的推导规则复杂，有时候会改变表达式的原始类型；
而 decltype 一般会坚持保留原始表达式的任何类型，让推导的结果更加原汁原味。
在实际开发中人们仍然喜欢使用 auto 关键字（我也这么干），因为它用起来简单直观。

5、参考

http://c.biancheng.net/view/7151.html