[C++知识库]现代C++ 类型推导

C++类型推导，通常使用的是auto、decltype关键字来进行类型推导的，从而简化代码，方便编程，但是在获取方便的同时，我们需要对这些关键字有一些深入的了解。

一、获取函数的签名

__FUNCSIG__是MSVC下获取函数签名的宏，__PRETTY_FUNCTION__是GCC下获取函数签名的宏。

#ifdef __FUNCSIG__	 // MSVC
#define PrintSig  std::cout << __FUNCSIG__ << std::endl;
#else  // GCC
#define PrintSig std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
#endif

使用一个例子来测试获取函数的签名

template<typename T1,typename T2>
void Print(T1 a,T2 b)
{
   PrintSig;
}

// main函数调用
Print(1.0, 2u);

// 结果
void __cdecl Print<double,unsigned int>(double,unsigned int)

二、类型推导 - auto、decltype

1、构建一个int类型，一个const int类型，一个int&类型，一个const int& 类型。

	int i = 1;				// 左值
	const int c = 3;		// 常量
	int& r = i;				// 引用
	const int& rc = c;		// 常引用

// 我们使用C++的代码测试上述类型
	if (std::is_reference_v<const int&>)
		std::cout << "const int& is reference,";
	else
		std::cout << "const int& is not reference,";

	if (std::is_const_v<const int&>)
		std::cout << "const\n";
	else
		std::cout << "not const\n";

// 结果
const int& is reference,not const

为什么会出现const int& is reference,not const这种结果呢？

我通过查找资料，明白了为什么会出现这种现象，原因如下：

引用的const 限定符仅仅意味着不能通过引用参数修改值，但是它仍然可以被其他方法修改。

例子如下：

int a = 1;
const int &b = a;

std::cout << b << std::endl;  // Prints 1

a = 2;

std::cout << b << std::endl;  // Prints 2

所以我们不能假设const引用的值实际上是常数。

2、我们使用auto来推导上述类型

	auto a = i;				
	auto ac = c;			
	auto ra = r;			
	auto rca = rc;

// 构建判断类型是否属于const类型,先移除变量的引用
template<typename T>
constexpr bool IsConst = std::is_const_v<std::remove_reference_t<T>>;

decltype(i) k = 10;	    // decltype(i) 推导i的类型 相当于 int k = 10;

	if (std::is_reference_v<decltype(rca)>)
		std::cout << "rca is reference,";
	else
		std::cout << "rca is not reference,";

	if (IsConst<decltype(rca)>)
		std::cout << "const\n";
	else
		std::cout << "not const\n";
      
 // 结果
     rca is not reference,not const

decltype(i) k = 10; decltype(i) 推导i的类型，从上面的代码所知，i的类型为int，所以decltype(i)推导出i的类型为int，即上述代码为 int k = 10;

3、我们使用decltype(auto)来推导上述类型

	decltype(auto) da = i;
	decltype(auto) dac = c;
	decltype(auto) dra = r;
	decltype(auto) drca = rc;

if (std::is_reference_v<decltype(drca)>)
		std::cout << "rca is reference,";
	else
		std::cout << "rca is not reference,";

	if (IsConst_1<decltype(drca)>)
		std::cout << "const\n";
	else
		std::cout << "not const\n";
      
 // 结果
      rca is reference,const

为什么使用auto推断类型和使用decltype(auto)推断类型会有不同的结果，通过查阅资料发现auto与decltype(auto)是有一定的区别于联系的。

auto在表示类型时不会附带等号右侧类型的 ‘ & ’、‘ * ’ 以及顶层const，而decltype会附带表达式的 ‘ & ’、‘ * ’ 以及顶层const；

auto在遇到数组时，编译器会将其替换为一个指向数组首元素的指针，但是decltype不会；

以上是我对C++类型推导的一些理解，欢迎大家评论。