C++的decltype關(guān)鍵字如何使用

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1.什么是decltype     

        decltype是C++11新增的一個(gè)關(guān)鍵字，和auto的功能一樣，用來(lái)在編譯時(shí)期進(jìn)行自動(dòng)類型推導(dǎo)。引入decltype是因?yàn)閍uto并不適用于所有的自動(dòng)類型推導(dǎo)場(chǎng)景，在某些特殊情況下auto用起來(lái)很不方便，甚至壓根無(wú)法使用。

對(duì)于內(nèi)置類型的對(duì)象，使用decltype很直觀，但當(dāng)參數(shù)為復(fù)合類型的時(shí)候就應(yīng)該注意一些使用細(xì)節(jié)問(wèn)題。

auto varName=value;
decltype(exp) varName=value;

•  auto根據(jù)=右邊的初始值推導(dǎo)出變量的類型，decltype根據(jù)exp表達(dá)式推導(dǎo)出變量的類型，跟=右邊的value沒(méi)有關(guān)系

• auto要求變量必須初始化，這是因?yàn)閍uto根據(jù)變量的初始值來(lái)推導(dǎo)變量類型的，如果不初始化，變量的類型也就無(wú)法推導(dǎo)

• 而decltype不要求，因此可以寫(xiě)成如下形式

decltype(exp) varName;

原則上將，exp只是一個(gè)普通的表達(dá)式，它可以是任意復(fù)雜的形式，但必須保證exp的結(jié)果是有類型的，不能是void；如exp為一個(gè)返回值為void的函數(shù)時(shí)，exp的結(jié)果也是void類型，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤

1.1decltype的幾種形式

int x = 0;
decltype(x) y = 1;           // y -> int
decltype(x + y) z = 0;       // z -> int
const int& i = x;
decltype(i) j = y;           // j -> const int &
const decltype(z) * p = &z;  // *p  -> const int, p  -> const int *
decltype(z) * pi = &z;       // *pi -> int      , pi -> int *
decltype(pi)* pp = π      // *pp -> int *    , pp -> int * *

2.推導(dǎo)規(guī)則

     decltype的推導(dǎo)規(guī)則可以簡(jiǎn)單概述如下：

• 如果exp是一個(gè)不被括號(hào)()包圍的表達(dá)式，或者是一個(gè)類成員訪問(wèn)表達(dá)式，或者是一個(gè)單獨(dú)的變量，decltype(exp)的類型和exp一致

• 如果exp是函數(shù)調(diào)用，則decltype(exp)的類型就和函數(shù)返回值的類型一致

• 如果exp是一個(gè)左值，或被括號(hào)()包圍，decltype(exp)的類型就是exp的引用，假設(shè)exp的類型為T，則decltype(exp)的類型為T&

規(guī)則1示例：

#include<string> 
#include<iostream>
using namespace std;
 
class A{
public:
    static int total;
    string name;
    int age;
    float scores;
}
 
int A::total=0;
 
int main()
{
int n=0;
const int &r=n;
A a;
decltype(n) x=n;    //n為Int，x被推導(dǎo)為Int
decltype(r) y=n;    //r為const int &，y被推導(dǎo)為const int &
decltype(A::total)  z=0;  ///total是類A的一個(gè)int 類型的成員變量，z被推導(dǎo)為int
decltype(A.name) url="www.baidu.com";//url為stringleix
return 0;
}

規(guī)則2示例：

int& func1(int ,char);//返回值為int&
int&& func2(void);//返回值為int&&
int func3(double);//返回值為int
 
const int& func4(int,int,int);//返回值為const int&
const int&& func5(void);//返回值為const int&&
 
int n=50;
decltype(func1(100,"A")) a=n;//a的類型為int&
decltype(func2()) b=0;//b的類型為int&&
decltype(func3(10.5)) c=0;//c的類型為int
 
decltype(func4(1,2,3)) x=n;//x的類型為const int&
decltype(func5()) y=0;//y的類型為const int&&

exp中調(diào)用函數(shù)時(shí)需要帶上括號(hào)和參數(shù)，但這僅僅是形式，并不會(huì)真的去執(zhí)行函數(shù)代碼

規(guī)則3示例：

class A{
public:
   int x;
}
 
int main()
{
const A obj;
decltype(obj.x) a=0;//a的類型為int
decltype((obj.x)) b=a;//b的類型為int&
 
int n=0,m=0;
decltype(m+n) c=0;//n+m得到一個(gè)右值，c的類型為int
decltype(n=n+m) d=c;//n=n+m得到一個(gè)左值，d的類型為int &
return 0;
}

左值：表達(dá)式執(zhí)行結(jié)束后依然存在的數(shù)據(jù)，即持久性數(shù)據(jù)；右值是指那些在表達(dá)式執(zhí)行結(jié)束不再存在的數(shù)據(jù)，即臨時(shí)性數(shù)據(jù)。一個(gè)區(qū)分的簡(jiǎn)單方法是：對(duì)表達(dá)式取地址，如果編譯器不報(bào)錯(cuò)就是左值，否則為右值

3.實(shí)際應(yīng)用

     類的靜態(tài)成員可以使用auto， 對(duì)于類的非靜態(tài)成員無(wú)法使用auto，如果想推導(dǎo)類的非靜態(tài)成員的類型，只能使用decltype。

示例如下：

template<typename T>
class A
{
private :
   decltype(T.begin()) m_it;
   //typename T::iterator m_it;   //這種用法會(huì)出錯(cuò)
public:
void func(T& container)
{
   m_it=container.begin();
}
};
 
int main()
{
 
const vector<int> v;
A<const vector<int>> obj;
obj.func(v);
return 0;
}

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