decltype與auto關鍵字一樣,用于進行編譯時類型推導。
decltype實際上有點像auto的反函數(shù),auto可以讓你聲明一個變量,而decltype則可以從一個變量或表達式中得到類型,例如:
int?x?=?3;?? decltype(x)?y?=?x;
有人會問,decltype的實用之處在哪里呢,假如有一個加工產(chǎn)品的函數(shù)模板:
templatevoid?processProduct(const?Creator&?creator)?{??
????auto?val?=?creator.makeObject();??
????//?do?somthing?with?val??
}如果這個函數(shù)模板想把加工的產(chǎn)品作為返回值,該怎么辦呢?我們可以這樣寫:
templateauto?processProduct(const?Creator&?creator)?->?decltype(creator.makeObject())?{??
????auto?val?=?creator.makeObject();??
????//?do?somthing?with?val??
????return?val;
}decltype的歷史
decltype是GCC實現(xiàn)的第一個C++ 11新特性。它實際上起源于一個相當古老的GNU擴展關鍵字——__typeof__。這個非標準關鍵字也能夠在C語言中使用,GNU Compiler Collection的專業(yè)用戶可能對它更熟悉一些。2008年,GCC 4.3.x就實現(xiàn)了這個特性,同時去除了__typeof__的一些缺點。現(xiàn)在,decltype和__decltype兩個關鍵字在GCC中都適用;前者只能用在C++ 11模式下,后者可以同時應用于C++ 11和 C++ 98模式。__typeof__則已經(jīng)停止使用。
下面來看看decltype的基本使用。簡單來說,decltype關鍵字用于查詢表達式的類型。不過,這只是其基本用法。當這個簡單的表述同C++ 11的其它特性結(jié)合起來之后,一些意想不到的有趣用法就此產(chǎn)生。
decltype的語法是
decltype?(?expression?)
這里的括號是必不可少的。根據(jù)前面的說法,decltype的作用是“查詢表達式的類型”,因此,上面語句的效果是,返回 expression 表達式的類型。注意,decltype 僅僅“查詢”表達式的類型,并不會對表達式進行“求值”。
例子
先看一個基礎的例子:
const?int&&?foo();
int?i;
struct?A?{?double?x;?};
const?A*?a?=?new?A();
?
decltype(foo())??x1;??//?const?int&&??????(1)
decltype(i)??????x2;??//?int??????????????(2)
decltype(a->x)???x3;??//?double???????????(3)
decltype((a->x))?x4;??//?double&??????????(4)傳統(tǒng)的__typeof__有一個頗為詬病的地方,在于不能很好地處理引用類型。而decltype則沒有這個問題,decltype實際上更好地融入了 C++ 11 類型系統(tǒng)。來看一個比較復雜的例子:
int????i; float??f; double?d; ? typedef?decltype(i?+?f)?type1;??//?float typedef?decltype(f?+?d)?type2;??//?double typedef?decltype(f?<?d)?type3;??//?bool
上面的例子清楚看出,decltype 能夠很好地處理類型轉(zhuǎn)換這里問題?;蛟S你會對上面代碼中的 (4) 心生疑問。為什么decltype((a->x))會是double&?這是由decltype的推導規(guī)則決定的。
decltype推導三規(guī)則
1.如果e是一個沒有帶括號的標記符表達式或者類成員訪問表達式(上例中的(2)和(3)),那么的decltype(e)就是e所代表的實體的類型。如果沒有這種類型或者e是一個被重載的函數(shù),則會導致編譯錯誤。
2.如果e是一個函數(shù)調(diào)用或者一個重載操作符調(diào)用,那么decltype(e)就是該函數(shù)的返回類型(上例中的 (1))。
3.如果e不屬于以上所述的情況,則假設e的類型是T:當e是一個左值時,decltype(e)就是T&;否則(e是一個右值),decltype(e)是T。上例中的(4)即屬于這種情況。在這個例子中,e實際是(a->x),由于有這個括號,因此它不屬于前面兩種情況,所以應當以本條作為判別依據(jù)。而(a->x)是一個左值,因此會返回double &。
通過下面這段代碼可以對三個推導規(guī)則做進一步了解:
#include#includeusing?namespace?std;
void?Overloaded(int){?};
void?Overloaded(char,char){?};//重載函數(shù)
const?bool?Func_1(int){?return?true;?};
const?bool?&Func_2(int){?return??true;?};
int?main()
{
int?i?=?4;
const?int?j?=?5;
int?arr[5]?=?{?0?};
int?*ptr?=?arr;
struct?S{?double?d;?}s;
//規(guī)則一:推導為的其類型
decltype(arr)?var1;???????????????//int[5]?標記符表達式
decltype(ptr)?var2;???????????????//int?*??標記符表達式
decltype(s.d)?var3;???????????????//doubel?成員訪問表達式
//decltype(Overloaded(1))?var4;???//重載函數(shù)。編譯錯誤。
//規(guī)則二:推導為函數(shù)調(diào)用的返回類型
decltype(Func_1(1))?var5?=?true;??//bool,這是因為函數(shù)返回的是一個純右值,對于純右值,
??????????????????????????????????//只有類類型可以攜帶CV限定符,其他一般忽略掉CV限定符。
decltype(Func_2(1))?var6?=?true;??//const?bool?&
//規(guī)則三:左值,推導為類型的引用
decltype((i))var7?=?i;????????????//int&
decltype(true???i?:?i)?var8?=?i;??//int&??條件表達式返回左值。
decltype(++i)?var9?=?i;???????????//int&??++i返回i的左值。
decltype(arr[5])?var10?=?i;???????//int&??[]操作返回左值
decltype(*ptr)var11?=?i;??????????//int&??*操作返回左值
decltype("hello")var12?=?"hello";?//const?char(&)[6]?字符串字面常量為左值,且為const左值。
//右值,則推導為本類型
decltype(1)?var13=10;?????????????//int
decltype(i++)?var14?=?i;??????????//int?i++返回右值???
system("pause");
return?0;
}這里需要說明的是,字符串字面值常量是個左值,且是const左值,而非字符串字面值常量則是個右值。
這么多規(guī)則,對于我們寫代碼的來說難免太難記了,特別是規(guī)則三。我們可以利用C++11標準庫中添加的模板類is_lvalue_reference來判斷表達式是否為左值:
std::cout?<<?std::is_lvalue_reference::value?<<?std::endl;
結(jié)果1表示為左值,結(jié)果為0為非右值。
同樣的,也有is_rvalue_reference這樣的模板類來判斷decltype推斷結(jié)果是否為右值。





