有时会遇到这种情况:希望从表达式的类型推断出要定义的变量类型,但是不想用该表达式的值初始化变量。为了 满足这一要求,C++新标准引入了第二种类型说明符decltype,它的作用是选择并返回操作数的数据类型。在此过程中,编译器分析表达式并得到它的类型,却不实际计算表达式的值:
decltype(f()) sum = x; //sum的类型就是f的返回类型View Code
编译器并不实际调用函数f,而是使用当调用发生时f的返回值类型作为sum的类型。换句话说,编译器为sum指定的类型是什么呢?就是假如f被调用的话返回的那个类型。
decltype处理顶层const和引用的方式与auto有些不同。如果decltype使用的表达式是一个变量,则decltype返回该变量的类型(包括顶层const和引用在内):
const int ci = 0, &cj = ci; decltype(ci) x = 0; //x的类型是const int decltype(cj) y = x; //y的类型是const int &, y绑定到变量x decltype(cj) z; //错误:z是一个引用,必须初始化View Code
因为cj是一个引用,decltype(cj)的结果就是引用类型,因此作为引用的z必须被初始化。
需要指出的是,引用从来都是作为所指对象的同义词出现,只有用在decltype处是一个例外。
decltype和引用
如果decltype使用的表达式不是一个变量,则decltype返回表达式结果对应的类型。有些表达式将向decltype返回一个引用类型。一般来说当这种情况发生时,意味着该表达式的结果对象能作为一条赋值语句的左值:
//decltype的结果可以是引用类型 int i = 42, *p = &i, &r = i; decltype(r + 0) b; //正确:加法的结果是int,因此b是一个(未初始化的)int decltype(*p) c; //错误,c是int&, 必须初始化View Code
因为r是一个引用,因此decltype(r)的结果是引用类型。如果想让结果类型是r所指的类型,可以让r作为表达式的一部分,如r+0,显然这个表达式的结果是一个具体指而非引用。
另一方面,如果表达式的内容是解引用操作,则decltype将得到引用类型。正如我们所熟悉的那样,解引用指针可以得到指针所指的对象,而且还能给这个对象赋值。因此,decltype(*p)的结果类型就是int&,而非int。
decltype和auto的另一个重要区别是,decltype的结果类型与表达式的形式密切相关。有一种情况需要特别注意:对于decltype所用的表达式来说,如果变量名加上了一对括号,则得到的类型与不加括号时会有不同。如果decltype使用的时不加括号的变量,则得到的结果就是该变量的类型;如果给变量加上了一层或者多层括号,编译器就会把它当成是一个表达式。变量是一种可以作为赋值语句左值的特殊表达式,所以这样的decltype就会得到引用类型:
//decltype的表达式如果是加上了括号的变量,结果将是引用 decltype((i)) d; //错误:d是int&, 必须初始化 decltype(i) e; //正确:e是一个(未初始化的)intView Code
切记:decltype((variable))(注意是双层括号)的结果永远是引用,而decltype(variable)结果只有当variable本身就是引用时才是引用。