C++11特性之decltype

检查一个实体的声明类型或者检查表达式类型和值类别。

语法

decltype ( entity )(1)(since C++11)

decltype ( expression )(2)(since C++11)

解释

（1）如果参数是未带括号的id表达式或未带括号类成员访问表达式，则decltype将生成由该表达式命名的实体的类型。如果没有这样的实体，或者如果参数命名了一组重载函数，则程序格式不正确。

如果参数是命名结构化绑定的没有括号id表达式，则decltype将生成引用的类型（在结构化绑定声明的规范中描述）。（从C++17开始）

如果参数是命名非类型模板参数的没有括号id表达式，则decltype将生成模板参数的类型（如果模板参数是用占位符类型声明的，则在执行任何必要的类型推导之后）。即使实体是模板参数对象（它是常量对象），类型也是非常量的。（从C++20开始）

（2） 如果实参是其他类型为 T 的任何表达式，并且：
        a) 如果表达式的值类别是亡值，将会 decltype 产生 T&&；
        b) 如果表达式的值类别是左值，将会 decltype 产生 T&；
        c) 如果表达式的值类别是纯右值，将会 decltype 产生 T。

如果表达式是返回类类型纯右值的函数调用，或是右操作数为这种函数调用的逗号表达式，那么不会对该纯右值引入临时量。(C++17 前)

如果表达式是除了（可带括号的）立即调用以外的 (C++20 起)纯右值，那么不会从该纯右值实质化临时对象：即这种纯右值没有结果对象。(C++17 起)

该类型不需要是完整类型或拥有可用的析构函数，而且类型可以是抽象的。此规则不适用于其子表达式：decltype(f(g())) 中，g() 必须有完整类型，但 f() 不必。

注意如果对象的名字带有括号，那么它会被当做通常的左值表达式，从而 decltype(x) 和 decltype((x)) 通常是不同的类型。

在难以或不可能以标准写法进行声明的类型时，decltype 很有用，例如 lambda 相关类型或依赖于模板形参的类型。

示例

#include <iostream>
#include <type_traits>
 
struct A { double x; };
const A* a;

// 要注意
decltype(a->x) y;       // y 的类型是 double（其声明类型）
decltype((a->x)) z = y; // z 的类型是 const double&（左值表达式）
 
template<typename T, typename U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) // 返回类型依赖于模板形参
{                                     // C++14 开始可以推导返回类型
    return t+u;
}
 
int main() 
{
    int i = 33;
    decltype(i) j = i * 2;
 
    std::cout << "i = " << i << ", "
              << "j = " << j << '\n';
 
    std::cout << "i 和 j 的类型相同吗？"
              << (std::is_same_v<decltype(i), decltype(j)> ? "相同" : "不同") << '\n';


    auto f = [](int a, int b) -> int
    {
        return a * b;
    };
 
    decltype(f) g = f; // lambda 的类型是独有且无名的
    i = f(2, 2);
    j = g(3, 3);
 
    std::cout << "i = " << i << ", "
              << "j = " << j << '\n';
}

学习：decltype specifier - cppreference.com