decltype 行为背后的基本原理是什么？答案

【问题标题】：What is the rationale behind decltype behavior?decltype 行为背后的基本原理是什么？
【发布时间】：2017-03-09 23:46:50
【问题描述】：

正如我在 C++11 中所理解的那样，decltype(expression) 用于推断给定表达式的完全相同的类型。但是当表达式本身放在括号中时，推导类型是表达式类型的左值引用。例如：

int x;
decltype(x) y = x;

相当于int y = x;，但是，

int x;
decltype((x)) y = x;

相当于int& y = x;。

分别

 decltype(auto) f1()
 {
   int x = 0;
   return x; // decltype(x) is int, so f1 returns int
 }

但是

 decltype(auto) f2()
 {
   int x = 0;
   return (x); // decltype((x)) is int&, so f2 returns int&
 }

标准委员会选择这种行为的理由是什么？

后记：

现在我观察到，至少在 GCC 6.2 实现的情况下，当括号中的表达式更复杂时，例如decltype((x + x))，推导的类型是T，但不是T& .这更令人困惑。我不知道这种行为是否标准。

【问题讨论】：

也许这会有所帮助stackoverflow.com/questions/17241614/…
好吧，他们需要一些方法来让 decltype 能够产生一个参考。所以他们只是滚动随机语法骰子来得出括号。
@TartanLlama，decltype(auto) 出现在c++14，而decltype 规范是这样的，因为c++11，这对我来说似乎不是原因。
老实说，这对我来说感觉很自然。 decltype(identifier) 是标识符的类型。如果它是一个非 id 表达式，那么它是 T& 如果它是一个左值，因为这就是 C++ 所说的“左值指定其他东西”
很明显，他们希望人们停止在return 表达式中随意加上括号。

标签： c++ c++11 c++14 decltype type-deduction

【解决方案1】：

他们想要一种获取标识符声明类型的方法。

他们还想要一种获取表达式类型的方法，包括有关它是否是临时的信息。

decltype(x) 给出标识符x 的声明类型。如果您传递decltype 不是标识符的东西，它会确定类型，然后为左值附加&，为xvalues 附加&&，为prvalues 不附加任何内容。

从概念上讲，您可以将其视为变量类型和表达式类型之间的差异。但这并不是标准的描述方式。

他们可以使用两个不同的关键字来表示这两件事。他们没有。

【讨论】：

但是当我在这两种情况下给出不是decltype(x + 1) 或decltype((x + 1)) 之类的标识符时，推断的类型是int，但不是int&，也不是更合乎逻辑的int&&（经过测试GCC 6.2 和 boost::type_index 库）。为什么？
@bobeff 因为x+1 是prvalue？
@bobeff 请注意，decltype(x + 1) 将始终与decltype((x + 1)) 相同，无论x 的类型是什么，以及operator+ 可能如何被重载。原因是x+1 是一个表达式，因此在它周围添加括号不会改变任何内容。
@Columbo。也许是吧。来自here：prvalue 不能是多态的：它所标识的对象的动态类型始终是表达式的类型。
decltype 不一定给你一个对象的动态类型，即使你说decltype(x)。 x 引用的 object 的实际类型（当 x 是 foo.bar 时）可能在编译时未知。在这种情况下，decltype 应该产生x 引用的成员的声明类型（换句话说，当我们在实体类型“类成员”和“对象”之间进行选择时，我们必须选择“班级成员”）。这在规范中有点模棱两可，消歧依赖于语言和常识的先验知识/专业知识。

【解决方案2】：

需要区分实体和表达式。

考虑以下问题：

密西西比州有多长？

这个问题有两个答案：

密西西比州长 2,320 英里。
密西西比州有 11 个字母。

同样，当您询问x 的类型，而x 是一个标识符时，不清楚您是否指的是用于声明该标识符的类型（即与名称x 关联的类型） )，或由唯一提及该标识符组成的表达式的类型。事实上，可能有两个不同的关键字（例如entity_type 和expr_type）而不是一个重载的decltype。出于某种原因，委员会选择为这两种不同的用途重载decltype。

【讨论】：

【解决方案3】：

来自decltype 提案的作者之一，J. Jarvi：

已经有一段时间了，但这是我（想我）记得的：

两个单独的关键字用于区分这两种语义从未考虑过。（引入新关键字可不是轻而易举的）。

关于decltype((x))的语义变化，在讨论核心工作组一致将(x) 视为一种表达方式，而不是而不是标识符，这可能更“内部一致” 符合语言规则。

人们意识到这可能会在某些情况下造成混淆案例，但共识（虽然可能不是每个人的偏好）是最终与标准的先前定义一致什么是标识符，什么是表达式。

您链接到 [this question's example] 的示例确实令人惊讶。当时，推导出一个使用 decltype(auto) 的函数返回表达式的返回类型还不是语言的一部分，所以我不认为这种特殊用途任何人都在关注此案。

【讨论】：