C++ decltype自动类型推导

decltype是C++引入的一个关键字，用来在编译期推导表达式的类型，而不实际求值。

常用于模板编程、泛型代码中，用来获取变量或表达式的精确类型

基本语法

decltype(表达式)

作用：返回表达式的类型，仅查询，并不会对表达式进行求值

基本示例

int x = 10;
decltype(x) y = 20;	// y的类型是int

等价于

int y = 20;

• 与using/typedef结合，用于定义类型

using size_t = decltype(sizeof(0));	// sizeof(0)的返回值为size_t类型

using ptrdiff_t = decltype((int*)0 - (int*)0);	// 指针相减的结果是ptrdiff_t，有符号整数类型

using nullptr_t = decltype(nullptr);	// nullptr的类型是std::nullptr_t

vector<int> vec;
typedef decltype(vec.begin()) vectype;	
// vec.begin()是一个迭代器类型
// 等效于 typedef std::vector<int>::iterator vectype;
for (vectype i = vec.begin(); i != vec.end(); i++) {
	// ...
}

## decltype的核心规则

| 表达式                      | 推导结果     | 说明                     |
| :----------------------- | :------- | :--------------------- |
| `decltype(x)`            | `T`      | 如果 `x` 是一个变量名，则结果是它的类型 |
| `decltype((x))`          | `T&`     | 注意多了一层括号，结果是左值引用类型     |
| `decltype(std::move(x))` | `T&&`    | 如果表达式是右值，则返回右值引用类型     |
| `decltype(10)`           | `int`    | 字面量的类型                 |
| `decltype(x + y)`        | 表达式的结果类型 | 取决于运算符重载和操作数类型         |

代码：

```c++
int a = 0;
int& b = a;

decltype(a) c = a;	// c的类型是int
decltype(b) d = a;	// d的类型是int&

decltype((a)) e = a;	// e的类型是int&

• decltype(x)：变量的类型本身
• decltype((x))：始终是左值引用类型

在模板中的应用

在泛型编程中，decltype通常配合auto或decltype(auto)来使用，用来声明返回值的类型

template <typename T, typename U>
auto add(T a, U b) -> decltype(a + b) {
    return a + b;
}

C++14后可以简写：

template <typename T, typename U>
auto add(T a, U b) {
    return a + b;  // 编译器自动推导返回类型
}

decltpye和auto的区别

特性	auto	decltype
依据	初始化表达式的值类别	表达式的类型本身
是否求值	✅ 求值	❌ 不求值
常用于	推导变量类型	获取表达式的类型
括号影响	不影响	有显著影响

int a = 0;
int& b = a;

auto x = (b);       // x 是 int
decltype((b)) y = a; // y 是 int&

• 高级用法：decltype(auto)

int x = 42;
int& f() { return x; }

auto a = f();        // a 是 int
decltype(auto) b = f(); // b 是 int&

总结

用法	含义
decltype(expr)	获取 expr 的类型（不求值）
decltype(auto)	自动推导类型并保持引用/值性质
(x) vs x	多一层括号时会返回引用类型
应用场景	模板推导、泛型函数返回值声明、类型萃取