- 作用：给出一个变量名或表达式，
decltype返回变量或表达式的类型。偶尔，decltype返回的结果会让你非常迷惑。 - 先从正常的例子看起。不像模板和
auto的类型推导，decltype一般返回的就是准确的类型：
const int i = 0; // decltype(i) is const int
bool f(const Widget& w); // decltype(w) is const Widget&
// decltype(f) is bool(const Widget&)
struct Point {
int x, y; // decltype(Point::x) is int
}; // decltype(Point::y) is int
Widget w; // decltype(w) is Widget
if (f(w)) // decltype(f(w)) is bool
vector<int> v; // decltype(v) is vector<int>
if (v[0] == 0) // decltype(v[0]) is int&
- 在C++11中，
decltype的最初用途也许是声明返回值依赖于参数类型的函数模板。例如我们要写一个函数，该函数接受一个容器变量c和一个索引i，函数中先调用某个其它函数，然后返回c[i]。此时函数返回值类型取决于容器元素的类型，使用decltype可以轻松地表示出该语义：
// C++11版本，仍需改进
template<typename Container, typename Index>
auto authAndAccess(Container& c, Index i) -> decltype(c[i])
{
authenticateUser();
return c[i];
}
- 这里使用的
auto与类型推导无关，而是C++11的一种语法：返回值类型后置（trailing return type），即声明把函数返回值类型放到参数列表后面，这使得我们可以使用参数列表中的符号声明返回类型。本例中，我们结合该语法和decltype实现了把返回值类型定义为参数相关的类型。 - 在C++14中，我们也可以去掉后置的返回类型，就让编译器去利用
auto特性推断返回值类型：
// C++14版本，有问题
template<typename Container, typename Index>
auto authAndAccess(Container& c, Index i)
{
authenticateUser();
return c[i];
}
- 以上程序问题在于：元素类型为
T的容器的operator []返回的类型一般是T&，然而根据 Item 1，auto（实际上是按模板类型推导规则）推断出的返回类型会抹除引用性，导致返回值无法作为左值使用：
authAndAccess的返回值类型是
int，是一个右值
- 为此，C++14提出了
decltype(auto)标识符。乍一看可能感觉这两者互相矛盾，但实际上它的语义是符合逻辑的：auto指明类型需要被推导，decltype表示推导过程应使用decltype（而不是模板推导）的规则。 改写如下：
// C++14版本，仍需改进
template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container& c, Index i)
{
authenticateUser();
return c[i];
}
decltype(auto)的语法也适用于声明变量：
Widget w;
const Widget& cw = w;
auto myWidget1 = cw; // myWidget1的类型是Widget
// 因为没有修饰符的auto等价于模板推导的Case 3按值传递
// 引用性和const被抹除
decltype(auto) myWidget2 = cw; // myWidget2的类型是const Widget&, 正确
auto& myWidget3 = cw; // 笔者注: auto&的写法也是ok的
// 此时相当于模板推导的Case 1, const性会被保留到auto中
VS的贴心提示：
- 至此，还可能让你有点心神不宁的就是那个“仍需改进”，现在就让我们来处理它。
- 以上函数对容器的传参方式是左值的非常引用，因为我们允许用户对函数的返回值（也就是容器中的元素）进行修改。这带来一个问题：无法将右值作为参数传入。
- 诚然，这是一种edge case，因为传入的右值容器对象在当前调用函数语句结束时就被销毁，而维持的对容器元素的引用就会“悬空”（dangle）。
- 但还是有可能我们会想向函数中传入一个临时对象。例如，希望从临时容器中获得一个对象的复制：
std::deque<std::string> makeStringDeque(); // 工厂函数，生产deque对象
// 希望获得makeStringDeque创建的deque中第5个元素的一个复制
auto s = authAndAccess(makeStringDeque(), 5);
- 为了支持这种功能，我们需要使函数同时能接受左值和右值参数。函数重载（Overloading）可行，但意味着我们要维护多一个函数。解决方法是使用同时可以绑定到左值和右值的万能引用来声明函数。
- 在函数定义中，还需对万能引用应用Item 25所述的
std::forward：
// C++14最终版本
template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container&& c, Index i)
{
authenticateUser();
return std::forward<Container>(c)[i];
}
// C++11最终版本
template<typename Container, typename Index>
auto authAndAccess(Container&& c, Index i) -> decltype(std::forward<Container>(c)[i])
{
authenticateUser();
return std::forward<Container>(c)[i];
}
decltype的行为“几乎”总和你的预期一致，但还是有少数例外。这里举一个例子。decltype对于左值表达式（非单一变量名），其返回值总是左值引用。这基本没有问题，因为大多数左值表达式本身都隐含了引用标识符。然而考虑以下情况：
将x改为(x)时，后者被认为是一个表达式，因此使用decltype推断出int&。仅仅加一对括号就可以改变推断的类型！如果这种情况还与返回值推导结合，就可能产生出更让程序员迷惑的结果：
decltype(auto) f1()
{
int x = 0;
return x; // decltype(x) is int, so f1 returns int
}
decltype(auto) f2()
{
int x = 0;
return (x); // decltype((x)) is int&, so f2 returns int&
}
- 注意f2不仅是返回值类型与f1不同，它返回了一个指向函数局部变量的引用！undefined behavior在向你招手…
- 因此，使用
decltype(auto)时要格外小心，因为一些看起来微不足道的改变就会带来完全错误的后果。
总结
decltype几乎总会返回一个变量或表达式的未经修改的类别。- 对于非变量名的左值表达式，
decltype总是返回引用。 - C++14支持
decltype(auto)，它使用decltype的规则进行类型推导。
笔者注：开始感受到C++的力量了吗（笑）