C++类型处理：typedef decltype

小灰灰 2021-11-29 13:14 294阅读 0赞

## 类型别名 ##

类型别名是某种类型的同义词

有两种方法用于定义类型别名，传统方法是使用**typedef**：

typedef double wages;  //wages是double的同义词
    typedef wages base, *p //base是double的同义词，p是double*的同义词

新标准规定了一种新的方法，使用**别名声明**来定义类型别名：

using SI = Sales_item; //SI是Sales_item的同义词

把等号左侧的名字规定成等号右侧类型的别名

类型别名和类型的名字等价，只要是类型的名字能出现的地方，就能使用类型别名

SI item； //等价于Sales_item item;

### 涉及指针类型别名要注意的问题 ###

typedef char *pstring;
    const pstring cstr = 0; //cstr是指向char的常量指针
    const psrting *ps;      //ps是指向“指向char的常量指针”的指针

我们可能错误的尝试替换成typedef前的样子：

const char *cstr = 0;   //这是const pstring cstr的错误理解

const pstring cstr表示cstr是指向char的**常量指针**，而不是脑内“翻译”得到的const char \*cstr（表示指向**常量char**的指针）

## auto ##

我们常常需要把表达式的值赋给变量，这就要求在声明变量时清楚的知道表达式的类型，然而这一点并非那么容易，有时根本做不到，C++11为解决这个问题引入了auto类型说明符

auto item = val1 + val2

使用auto也能在一条语句中声明多个变量，但要注意**一条声明语句只能有一个基本数据类型**

auto i = 0, *p = &i;   //正确：i是整数，p是整形指针
    auto sz = 0, pi = 3.14 //错误，类型不一致

编译器推断的auto类型有时候和初始值类型不完全一样，而是会适当地改编结果类型使其更复合初始化规则

int i = 0, &r = i;
    auto a = r; //a是一个整数(r是i的别名，而i是一个整数)

**auto一般会忽略掉顶层const，底层const会保留下来**，比如初始值是一个指向常量的指针：

const int ci = i, &cr = ci;
    auto b = ci;  //b是一个整数(ci的顶层const被忽略)
    auto c = cr;  //c是一个整数()
    auto d = &i;  //d是一个整形指针
    auto e = &ci; //e是一个指向整数常量的指针(对常量对象取地址是底层const)

吐过希望推断出的auto类型是一个顶层const，我们就要明确指出：

const auto f = ci;

我们还可以将引用类型设为auto，此时原来的初始化规则仍然适用

auto &g = ci;         //g是一个整形常量的引用，绑定到ci
    auto &h = 42;         //错误：不能为非常量引用绑定字面值
    const auto &j = 42;   //正确：可以为常量引用绑定字面值

设置一个**类型为auto的引用**时，**初始值中的顶层常量属性仍按保留**，如果我们给初始值绑定一个引用，此时的常量就不是顶层常量了

## decltype ##

有一种情况：我们希望从表达式类型推断出要定义的变量类型，但是不想用该表达式的值初始化变量（如果要初始化就用auto了）  
为了满足这一需求，C++11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且得到他的类型，却不是及计算表达式的值

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

编译器不实际调用函数f，而是使当调用发生时，f的返回值作为sum的类型

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返回改变量的类型（包括顶层const和引用在内）

const int ci = 0, &cj = ci;
    decltype(cj) x = 0;     //x的类型是const int
    decltype(cj) y = x;     //y的类型是const int&，y绑定到变量x
    decltype(cj) z;         //错误：z是一个引用，必须被初始化

### typedef decltype ###

int x = 0,y = 1;
    typedef decltype(x+y) xytype;
    xytype xpy = x + y;
    //decltype：推断x+y的类型，这个地方是int；
    //typedef：把decltype(x+y)起个别名为xytype，即xytype表示int；
    //可以像int那样使用xytype

### 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，一般这种情况，意味着该表达式的结果对象能作为一条赋值语句的左值：

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int(未初始化)
    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，如果想让结果类型是r所指的类型，可以把r作为表达式的一部分，比如上面的r+0，显然这个表达式的结果不是引用而是具体值

另一方面，如果表达式的内容是解引用操作，的decltype将得到引用的类型  
decltype(\*p)的结果类型就是int&而不是int

decltype和auto的另一个重要区别就是：**decltype的结果类型与表达式形式密切相关**  
如果变量名不加括号，得到的结果就是该变量的类型  
如果加上一层或者多层括号，编译器就会把它当作一个表达式  
（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decltype**会得到引用类型**）

decltype((i)) d; //错误：d是int&，必须初始化
    decltype(i) e;   //正确，e是一个int(未初始化)

切记decltype((variable))的结果永远是引用  
而decltype(variable)只有当variable本身就是一个引用时，才是引用

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