Язык программирования C++. Пятое издание полностью

Таким образом, спецификатор decltype учитывает спецификатор const верхнего уровня и ссылки, но несколько отличается от того, как работает спецификатор auto. Когда выражение, к которому применен спецификатор decltype, является переменной, он возвращает тип этой переменной, включая спецификатор const верхнего уровня и ссылки.

const int ci = 0, &cj = ci;

decltype(ci) x = 0; // x имеет тип const int

decltype(cj) y = x; // y имеет тип const int& и связана с x

decltype(сj) z; // ошибка: z - ссылка, она должна быть инициализирована

Поскольку cj — ссылка, decltype (cj) — ссылочный тип. Как и любую другую ссылку, ссылку z следует инициализировать. 

Следует заметить, что спецификатор decltype — единственный контекст, в котором переменная определена, поскольку ссылка не рассматривается как синоним объекта, на который она ссылается.

Спецификатор decltype и ссылки

Когда спецификатор decltype применяется к выражению, которое не является переменной, получаемый тип соответствует типу выражения. Как будет продемонстрировано в разделе 4.1.1, некоторые выражения заставят спецификатор decltype возвращать ссылочный тип. По правде говоря, спецификатор decltype возвращает ссылочный тип для выражений, результатом которых являются объекты, способные стоять слева от оператора присвоения.

// decltype выражение может быть ссылочным типом

int i = 42, *p = &i, &r = i;

decltype(r + 0) b; // ok: сложение возвращает тип int; b имеет тип int

                   // (не инициализирована)

decltype(*p) с;    // ошибка: с имеет тип int& и требует инициализации

Здесь r — ссылка, поэтому decltype(r) возвращает ссылочный тип. Если необходим тип, на который ссылается ссылка r, можно использовать ее в таком выражении, как r + 0, поскольку оно возвращает значение не ссылочного типа.

С другой стороны, оператор обращения к значению — пример выражения, для которого спецификатор decltype возвращает ссылку. Как уже упоминалось, при обращении к значению указателя возвращается объект, на который он указывает. Кроме того, этому объекту можно присвоить значение. Таким образом, decltype(*p) выведет тип int&, а не просто int.

Еще одно важное различие между спецификаторами decltype и auto в том, что выведение, осуществляемое спецификатором decltype, зависит от формы данного выражения. Не всегда понимают то, что включение имени переменной в круглые скобки влияет на тип, возвращаемый спецификатором decltype. При применении спецификатора decltype к переменной без круглых скобок получается тип этой переменной. Если заключить имя переменной в одни или несколько круглых скобок, то компилятор будет рассматривать операнд как выражение. Переменная — это выражение, которое способно быть левым операндом присвоения. В результате спецификатор decltype для такого выражения возвратит ссылку.

// decltype переменной в скобках - всегда ссылка

decltype((i)) d; // ошибка: d - int& и должна инициализироваться

decltype(i) e;   // ok: e имеет тип int (не инициализирована)

Помните, что спецификатор decltype((переменная)) (обратите внимание на парные круглые скобки) всегда возвращает ссылочный тип, а спецификатор decltype(переменная) возвращает ссылочный тип, только если переменная является ссылкой.

Упражнение 2.36. Определите в следующем коде тип каждой переменной и значения, которые будет иметь каждая из них по завершении.

int а = 3, b = 4;

decltype(а) с = а;

decltype((b)) d = а;

++c;

++d;

Упражнение 2.37. Присвоение — это пример выражения, которое возвращает ссылочный тип. Тип — это ссылка на тип левого операнда. Таким образом, если переменная i имеет тип int, то выражение i = x имеет тип int&. С учетом этого определите тип и значение каждой переменной в следующем коде:

int а = 3, b = 4;

decltype(а) с = а;

decltype(а = b) d = а;

Упражнение 2.38. Опишите различия выведения типа спецификаторами decltype и auto. Приведите пример выражения, где спецификаторы auto и decltype выведут тот же тип, и пример, где они выведут разные типы.