C++11 decltype关键字

Dear 丶 2022-06-15 12:44 149阅读 0赞

## 1.1 decltype语法 ##

在C++11中增加了decltype关键字（表达式：decltype(exp)），用来在编译时推导出一个表达式的类型，并且不会真正计算表达式的值。

int x = 0;
    decltype(x) y = 1;			//y->int
    decltype(x + y) z = 0;		//z->int
    
    
    const int& i = x;
    decltype(i) j = y;			//j->const int&
    
    
    const decltype(z) *p = &z;	//*p->const int, p->const int*
    decltype(z) *pi = &z;		//*pi->int, pi->int*
    decltype(pi) * pp = π	//*pp->int*, pp->int**

## 1.2 decltype的推导规则 ##

表达式：decltype(exp)  
（1）exp是标识符、类访问表达式，decltype(exp)和exp的类型一致

class Foo
    {
    public:
    	static const int num=0;
    	int x;
    };
    
    
    int n=0;
    volatile const int &x = n;	//volatile:直接存取原始内存地址
    
    
    decltype(n) a = n;			//a->int
    decltype(x) b = n;;			//b->const int&
    decltype(Foo::num) c = 0;	//c->const int
    
    
    Foo foo;
    decltype(foo.x) d = 0;		//d->int, 类访问表达式

（2）exp是函数调用，decltype(exp)和返回值的类型一致

int& func_int_r(void);				//左值（可以理解为可寻址值）
    int&& func_int_rr(void);			//x值
    int func_int(void);					//纯右值
    
    
    const int& func_cint_r(void);		//左值
    const int&& func_cint_rr(void);		//x值
    const int func_cint(void);			//纯右值
    
    
    const Foo func_cfoo(void);			//纯右值
    
    
    //test
    int x = 0;
    decltype(func_int_r()) a1 = x;		//a1->int&
    decltype(func_int_rr()) b1 = 0;		//b1->int&&
    decltype(func_int()) c1 = 0;		//c1->int，对于纯右值而言，只有类类型可以携带const修饰符，此外的一般忽略掉const属性
    
    
    decltype(func_cint_r) a2 = x;		//a2->const int&
    decltype(func_cint_rr()) b2 = 0;	//b1->const int&&
    decltype(func_cint()) c2 = 0;		//c1->int
    
    
    decltype(func_cfoo()) ff = Foo();	//ff->const Foo

（3）其它情况，若exp是一个左值，则decltype(exp)是exp类型的左值引用，否则和exp类型一致.(左值指的是既能够出现在等号左边也能出现在等号右边的变量(或表达式)，右值指的则是只能出现在等号右边的变量(或表达式))  
带括号的表达式和加法运算表达式

struct Foo
    {
    	int x;
    };
    const Foo foo = Foo();
    
    
    decltype(foo.x) a = 0; 		//a->int
    decltype((foo.x)) b = a;	//b->const int&
    
    
    int n=0, m=0;
    decltype(m+n) c = 0;		//c->int
    decltype((m+=n)) d = c;		//d->int&

m+n返回一个右值，按照规则3, decltype的结果为int  
m+=n返回一个左值，按照规则3，decltype的结果为int&（左值返回引用）

## 1.3 decltype应用场景 ##

decltype多应用在泛型编程之中，例如如下的代码：

template<typename T> class
    {
    	typename T::iterator it;
    	void func(T t)
    	{
    		it = t.begin();	//这里取它迭代器的首位置
    	}
    };

但是需要const迭代器的时候，就需要对代码进行维护了，为代码加入const迭代器

template<typename T> class
    {
    	typename T::const_iterator it;
    	void func(T t)
    	{
    		it = t.begin();	//这里取它迭代器的首位置
    	}
    };

但是在使用了decltype之后就不要这样了，上面的代码可以写成

template<typename T> class
    {
    	decltype(T.begin()) it;
    	void func(T t)
    	{
    		it = t.begin();	//这里取它迭代器的首位置
    	}
    };

实际上，标准库中有些类型都是通过decltype来定义的：

typedef decltype(nullptr) nullptr_t;
    typedef decltype(sizeof(0)) size_t;