1 基本语法

decltype 类型说明符生成指定表达式的类型。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。

语法为：

decltype( expression )

编译器使用下列规则来确定expression 参数的类型。

如果 expression 参数是标识符或类成员访问，则 decltype(expression) 是 expression 命名的实体的类型。如果不存在此类实体或 expression 参数命名一组重载函数，则编译器将生成错误消息。
如果 expression 参数是对一个函数或一个重载运算符函数的调用，则 decltype(expression) 是函数的返回类型。将忽略重载运算符两边的括号。
如果 expression 参数是右值，则 decltype(expression) 是 expression类型。如果 expression参数是左值，则 decltype(expression) 是对 左值引用 类型的expression。
给出如下示例代码：

? 1 2 3 4 int var; const int&& fx(); struct A { double x; } const A* a = new A();

语句类型注释
decltype(fx());const int &&对左值引用的const int
decltype(var);int变量 var 的类型
decltype(a->x);double成员访问的类型
decltype((a->x));const double&内部括号导致语句作为表达式而不是成员访问计算。由于a声明为 const指针，因此类型是对const double的引用。

2 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。但是有些时候，一些表达式向decltype返回一个引用类型。一般来说，当这种情形发生时，意味着该表达式的结果对象能作为一条赋值语句的左值：

? 1 2 3 4 // decltype的结果可以是引用类型 int i = 42, *p = &i, &r = i; decltype(r + 0) b; // OK, 加法的结果是int，因此b是一个（未初始化）的int decltype(*p) c; // Error, c是int&， 必须初始化

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，可以把r作为表达式的一部分，如r+0，显然这个表达式的结果将是一个具体的值而非一个引用。

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对象，而且还能给这个对象赋值，因此，decltype(*p)的结果类型是int&而非int。

3 decltype和auto

处理顶层const和引用的方式不同（参考阅读：C++ auto类型说明符）
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）：

? 1 2 3 4 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; // Error， z是一个引用，必须初始化

decltype的结果类型与表达式形式密切相关

对于decltype所用的引用来说，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所不同。如果decltype使用的是一个不加括号的变量，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多层括号，编译器就会把它当成是一个表达式。

? 1 2 decltype((i)) d; // Error, d是int&, 必须初始化 decltype(i) e; // OK, e是一个未初始化的int

模板函数的返回类型

在 C++11 中，可以结合使用尾随返回类型上的 decltype 类型说明符和 auto 关键字来声明其返回类型依赖于其模板参数类型的模板函数。
在 C++14 中，可以使用不带尾随返回类型的 decltype(auto) 来声明其返回类型取决于其模板参数类型的模板函数。
例如，定义一个求和模板函数：

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 //C++11 template<typename T, typename U> auto myFunc(T&& t, U&& u) -> decltype (forward<T>(t) + forward<U>(u)) { return forward<T>(t) + forward<U>(u); }; //C++14 template<typename T, typename U> decltype(auto) myFunc(T&& t, U&& u) { return forward<T>(t) + forward<U>(u); };

（forward：如果参数是右值或右值引用，则有条件地将其参数强制转换为右值引用。）

附上一段源码：

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 #include <iostream> #include <string> #include <utility> #include <iomanip> using namespace std; template<typename T1, typename T2> auto Plus(T1&& t1, T2&& t2) -> decltype(forward<T1>(t1) + forward<T2>(t2)) { return forward<T1>(t1) + forward<T2>(t2); } class X { friend X operator+(const X& x1, const X& x2) { return X(x1.m_data + x2.m_data); } public: X(int data) : m_data(data) {} int Dump() const { return m_data;} private: int m_data; }; int main() { // Integer int i = 4; cout << "Plus(i, 9) = " << Plus(i, 9) << endl; // Floating point float dx = 4.0; float dy = 9.5; cout << setprecision(3) << "Plus(dx, dy) = " << Plus(dx, dy) << endl; // String string hello = "Hello, "; string world = "world!"; cout << Plus(hello, world) << endl; // Custom type X x1(20); X x2(22); X x3 = Plus(x1, x2); cout << "x3.Dump() = " << x3.Dump() << endl; }

运行结果为：

? 1 2 3 4 Plus(i, 9) = 13 Plus(dx, dy) = 13.5 Hello, world! x3.Dump() = 42