C++11常用新特性——decltype

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C++11常用新特性——decltype

decltype

decltype是"declared type"的缩写，意为"声明的类型"。与sizeof操作符类似，decltype评估表达式的类型，但不实际计算表达式的值。

decltype，在C++中，用于查询表达式的数据类型的操作符，该操作不是实际执行该表达式。这个特性在泛型编程和模板元变成中尤其有用，以解决由于有些类型有模板参数决定，而难以（甚至是不能）表达式的问题。

于auto不同的是，auto关键字允许对变量的类型进行自动推导，它主要是基于变量的初始化表达式来工作的。decltype允许我们基于任何给定的表达式来查询类型，而不仅仅是初始化表达式。

对于lambda表达式，如果我们想要在其他地方使用它的类型，我们需要decltype。

• 基本用法

int x = 10;
decltype(x) y = 20;  // y的类型是int

在上面的代码中，decltype(x)返回x的类型，即int。因此，变量y的类型也是int。

double a = 1.5;
int b = 2;
decltype(a + b) result;  // result的类型是double

注意：decltype只查询类型，不执行表达式。

• 在泛型编程中的应用

在泛型编程中，尤其是设计到复杂的操作和多种类型时，确定返回值的类型可能会变得非常复杂。

考虑以下代码：

#include <iostream>
using namespace std;template <typename R, typename T, typename U>
R add(T t, U u) {return t + u;
}int main() {int a = 1; float b = 2.0;auto c = add<decltype(a + b)>(a, b);cout << c << endl;return 0;
}

在main函数中，当调用add函数时，使用了decltype(a + b)来推断a和b相加后的结果类型。因为a是一个整数，b是一个浮点数，所以a + b的结果是一个浮点数，这意味着decltype(a + b)的结果是float。因此，add函数的返回类型R在这种情况下被推断为float。

• 尾随返回类型

在C++11中，decltype可以与尾随返回类型结合使用，以便推断函数的返回类型。这特别适用于模板函数，因为我们可能不总是知道参数的具体类型和它们之间的操作结果。

template <typename T, typename U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) {return t + u;
}

在这里，我们使用了decltype(t + u)与尾随返回类型结合，来推断add函数的返回类型。

但是，从C++14开始，编译器得到了加强，可以自动推断函数的返回类型，而无需使用decltype。这使得代码更加简洁。

template <typename T, typename U>
auto add(T t, U u) {return t + u;
}

在这个版本中，只要使用auto关键字指定返回类型，编译器就会自动推断add函数的返回类型，基于return语句中的表达式。