decltype

decltype(expression) 在不执行表达式的情况下取得其类型，常用于泛型代码、尾置返回类型和精确保留引用属性。

两套规则

当参数是未加括号的变量名或成员访问时，decltype 得到该实体声明的类型；其他表达式则按值类别推导：左值得到 T&，将亡值得到 T&&，纯右值得到 T。

int value = 0;
int& reference = value;

decltype(value) a = 1;        // int
decltype(reference) b = value; // int&
decltype((value)) c = value;  // int&，括号使它走表达式规则
decltype(value + 1) d = 2;    // int

泛型返回类型

template<class Left, class Right>
auto multiply(Left left, Right right)
    -> decltype(left * right) {
    return left * right;
}

C++14 后也可让普通 auto 从返回表达式推导类型，但 auto 会丢弃顶层引用。需要完整保留表达式类型时使用 decltype(auto)。

decltype(auto) element(std::vector<int>& values, std::size_t index) {
    return values[index]; // 返回 int&
}

表达式示例

int i = 10;
decltype(++i) first = i; // int&，前置 ++ 返回左值
decltype(i++) second = 0; // int，后置 ++ 返回纯右值

int* pointer = &i;
decltype(*pointer) third = i; // int&

条件表达式的类型由两侧操作数共同决定，不宜只靠“其中是否有右值”判断。实际使用中可通过 static_assert(std::is_same_v<...>) 验证复杂推导。

WARNING

decltype(auto) 对括号敏感：返回局部变量时，return (local); 会推导为悬空引用。除非确实要保留引用，否则不要给返回表达式添加多余括号。