c++ - 左值的 decltype 括号语法

Question

我试图更好地理解 decltype 以确定编译时表达式的类型。比方说，我用一个双变量来做:

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main(){
    double a;
    typedef decltype(a) a_type;
    typedef decltype((a)) ref_a_type;
    typedef decltype(a)& o_ref_a_type;

    a_type b;
    ref_a_type c = b;
    o_ref_a_type d = b;

  if (std::is_same<decltype(b), double>::value) std::cout << "b is double\n";
  if (std::is_same<decltype(c), double&>::value) std::cout << "c is double&\n";
  if (std::is_same<decltype(d), double&>::value) std::cout << "d is double&\n";
}

如果我没有理解错的话，这些观点应该是正确的:

如果 a 是左值，
1. decltype(a) 返回double&，否则返回double。
2. decltype 推断表达式的类型，除非它应用于变量，在这种情况下它推断该变量的类型。
3. 如果变量被括号括起来，它就成为一个左值表达式。

因此，decltype((a)) 和 decltype(a)& 在这种情况下是等价的，但并不总是等价的，例如，如果 a 不是变量:

typedef decltype((5)) ref_a_type;
typedef decltype(5)& o_ref_a_type;

那么这两种类型不等价(ref_a_type 是 int 而 o_ref_a_type 是 int&，因为额外的括号在这种情况下是无用的)。有人可以对此做出更好的解释吗？我应该使用第一种还是第二种方式？在我看来，第二种方式比第一种方式更具可读性和可理解性。

Answer 1

就 C++ 标准而言，decltype(e) 的规则非常清楚，所以我将复制它们(来自 [dcl.type.simple]):

For an expression e, the type denoted by decltype(e) is defined as follows:
(4.1) — if e is an unparenthesized id-expression or an unparenthesized class member access (5.2.5), decltype(e)is the type of the entity named by e. If there is no such entity, or if e names a set of overloaded functions,the program is ill-formed;
(4.2) — otherwise, if e is an xvalue, decltype(e) is T&&, where T is the type of e;
(4.3) — otherwise, if e is an lvalue, decltype(e) is T&, where T is the type of e;
(4.4) — otherwise, decltype(e) is the type of e.

所以按顺序看你的例子:

1. decltype(a) : a 是一个未加括号的id-expression，所以这只是 a : double 的类型。
2. decltype((a)) :现在它被括起来了，所以我们跳过第一个项目符号。 a 不是一个 xvalue，它是一个 lvalue，所以这是 double&。
3. decltype(a)& : 这又是第一种情况，所以它是 double& 。
4. decltype((5)) :这既不是id-expression(带括号或其他)、xvalue 或 lvalue - 它是 prvalue，所以我们转到最后一个项目符号以获取类型表达式:int。
5. decltype(5)& :与最后一点相同，只是现在您明确添加了 & ，所以 int& 。

Should I use the first or the second way?

这取决于您实际想要获得的类型。这两种方式的含义不同 - 您应该使用能够解决您要解决的直接问题的任何一种方式。

更一般地说，由于引用折叠规则，decltype(expr)& 始终是左值引用。

decltype((expr)) 可以是非引用纯右值(如 decltype((5)) )、左值引用(如 decltype((a)) )或右值引用(如 decltype((std::move(a))) )。