C++11特性:decltype關鍵字
decltype簡介
我們之前使用的typeid運算子來查詢一個變數的型別,這種型別查詢在執行時進行。RTTI機制為每一個型別產生一個type_info型別的資料,而typeid查詢返回的變數相應type_info資料,通過name成員函式返回型別的名稱。同時在C++11中typeid還提供了hash_code這個成員函式,用於返回型別的唯一雜湊值。RTTI會導致執行時效率降低,且在泛型程式設計中,我們更需要的是編譯時就要確定型別,RTTI並無法滿足這樣的要求。編譯時型別推導的出現正是為了泛型程式設計,在非泛型程式設計中,我們的型別都是確定的,根本不需要再進行推導。
而編譯時型別推導,除了我們說過的auto關鍵字,還有本文的decltype。
decltype與auto關鍵字一樣,用於進行編譯時型別推導,不過它與auto還是有一些區別的。decltype的型別推導並不是像auto一樣是從變數宣告的初始化表示式獲得變數的型別,而是總是以一個普通表示式作為引數,返回該表示式的型別,而且decltype並不會對錶達式進行求值。
decltype用法
推匯出表示式型別
int i = 4;
decltype(i) a; //推導結果為int。a的型別為int。
與using/typedef合用,用於定義型別。
using size_t = decltype(sizeof(0));//sizeof(a)的返回值為size_t型別
using ptrdiff_t = decltype((int*)0 - (int*)0);
using nullptr_t = decltype(nullptr);
vector<int >vec;
typedefdecltype(vec.begin()) vectype;
for (vectype i = vec.begin; i != vec.end(); i++)
{
//...
}
這樣和auto一樣,也提高了程式碼的可讀性。
重用匿名型別
在C++中,我們有時候會遇上一些匿名型別,如:
struct
{
int d ;
doubel b;
}anon_s;
而藉助decltype,我們可以重新使用這個匿名的結構體:
decltype(anon_s) as ;//定義了一個上面匿名的結構體
泛型程式設計中結合auto,用於追蹤函式的返回值型別
這也是decltype最大的用途了。
template <typename _Tx, typename _Ty>
auto multiply(_Tx x, _Ty y)->decltype(_Tx*_Ty)
{
return x*y;
}
decltype推導四規則
- 如果e是一個沒有帶括號的標記符表示式或者類成員訪問表示式,那麼的decltype(e)就是e所命名的實體的型別。此外,如果e是一個被過載的函式,則會導致編譯錯誤。
- 否則 ,假設e的型別是T,如果e是一個將亡值,那麼decltype(e)為T&&
- 否則,假設e的型別是T,如果e是一個左值,那麼decltype(e)為T&。
- 否則,假設e的型別是T,則decltype(e)為T。
標記符指的是除去關鍵字、字面量等編譯器需要使用的標記之外的程式設計師自己定義的標記,而單個標記符對應的表示式即為標記符表示式。例如:
int arr[4]
則arr為一個標記符表示式,而arr[3]+0不是。
我們來看下面這段程式碼:
int i=10;
decltype(i) a; //a推導為int
decltype((i))b=i;//b推導為int&,必須為其初始化,否則編譯錯誤
僅僅為i加上了(),就導致型別推導結果的差異。這是因為,i是一個標記符表示式,根據推導規則1,型別被推導為int。而(i)為一個左值表示式,所以型別被推導為int&。
通過下面這段程式碼可以對推導四個規則作進一步瞭解
int i = 4;
int arr[5] = { 0 };
int *ptr = arr;
struct S{ double d; }s ;
void Overloaded(int);
void Overloaded(char);//過載的函式
int && RvalRef();
constbool Func(int);
//規則一:推導為其型別
decltype (arr) var1; //int 標記符表示式
decltype (ptr) var2;//int * 標記符表示式
decltype(s.d) var3;//doubel 成員訪問表示式
//decltype(Overloaded) var4;//過載函式。編譯錯誤。
//規則二:將亡值。推導為型別的右值引用。
decltype (RvalRef()) var5 = 1;
//規則三:左值,推導為型別的引用。
decltype ((i))var6 = i; //int&
decltype (true ? i : i) var7 = i; //int& 條件表示式返回左值。
decltype (++i) var8 = i; //int& ++i返回i的左值。
decltype(arr[5]) var9 = i;//int&. []操作返回左值
decltype(*ptr)var10 = i;//int& *操作返回左值
decltype("hello")var11 = "hello"; //const char(&)[9] 字串字面常量為左值,且為const左值。
//規則四:以上都不是,則推導為本型別
decltype(1) var12;//const int
decltype(Func(1)) var13=true;//const bool
decltype(i++) var14 = i;//int i++返回右值
這裡需要提示的是,字串字面值常量是個左值,且是const左值,而非字串字面值常量則是個右值。
這麼多規則,對於我們寫程式碼的來說難免太難記了,特別是規則三。我們可以利用C++11標準庫中新增的模板類is_lvalue_reference來判斷表示式是否為左值:
cout << is_lvalue_reference<decltype(++i)>::value << endl;
結果1表示為左值,結果為0為非右值。
同樣的,也有is_rvalue_reference這樣的模板類來判斷decltype推斷結果是否為右值。