关键字decltype和volatile简单说

一、引入关键字decltype

       decltype是C++11标准新增的关键字，下面介绍这个关键字的主要用途：

      

       问题描述：C++98标准中，编写模板函数时，一个问题是并非总能知道应在声明中使用哪种类型。下面示例：

       template

       void ft (T1  x,  T2  y)

       {

               . . .

               ?   xpy  =  x  +  y;

               . . .

       }

       在这里，xpy应为什么类型呢？由于不知道  ft（） 将如何使用，因此无法预先知道这一点。正确的类型可能是T1、T2或其他类型。

       例如，T1可能是double，而T2可能是int， 在这种情况下，两个变量的和将为double类型。

       T1可能是short，而T2可能是int，在这种情况下，两个变量和为int类型。

       另外，结构和类可能重载运算符+，这将导致问题更加复杂。因此，在C++98标准中，没有办法声明xpy的类型。

 

       那么，到底怎样声明xpy的类型呢？

       C++11新增的关键字decltype提供了解决方案，我们可以这样使用这个关键字：

       int  x;

       decltype(x)  y;

     

       上面语句是什么意思呢？  意思就是：使用 x 的类型来声明 y 变量。

       更为重要的是，decltype的参数可以是表达式，因此在上面的模板中要声明xpy就可以这样干：

 

       decltype ( x + y )   xpy;

       xpy  =  x  +  y;

       这样，就完美解决了一开始模板上出现的问题！^_^

二、深入理解使用decltype关键字

       delcltype比上面的示例要复杂一点，为了确定类型，编译器必须遍历一个核对表。假设有如下声明：

       decltype （ expression） var;

       则核对表的简化版如下：

       <1> 、第一步：如果expression是一个没有用括号括起的标识符，则var的类型与该标识符的类型相同，包括const等限定符：

                  double  x = 5.5;

                  double  y = 7.9;

                  double  &rx = x;

                  const  double  * pd;

                  decltype (x)  w;        //w的类型和x一样，是double

                  decltype (rx) u  =  y;    //u的类型和rx一样，是double&

                  decltype (pd)  v;          //v的类型和pd一样，是const  double  * 

       <2>、第二步：如果expression是一个函数调用，则var的类型与函数的返回值类型相同：

         

                 long  indeed( int );      //一个参数为int，返回值类型为long的函数声明

                 decltype  ( indeed( 3 ) )   m;     //m的类型是long

                

                 注意：在这里，并不会实际调用函数。编译器通过查看函数原型来获悉返回值类型，而无需实际调用函数

       <3>、第三步：如果expression是一个左值（变量），则var为指向其类型的引用。这好像意味着前面的 w 应为引用类型，因为 x 是一个左值。但别忘了，这种情况已经在第一步处理过了。  要进入第三步，expression不能是未用括号括起的标识符。那么expression什么时候将进入第三步呢？一种显而易见的情况是：expression是用括号括起的标识符。

 

                 double  xx = 4.4;

                 decltype  ( (xx) )  r2 = xx;    //r2的类型是 double &

                 decltype  ( xx )  w  =  xx;     //这里 w  是 double 类型，因为它没有用括号括起 xx，所以不会进入第三步，在第一步处理

       <4>、第四步：如果前面的条件都不满足，则var的类型与expression的类型相同：

 

                 int   j  =  3;

                 int  &k  =  j;

                 int  &n  =  j;

                 decltype  ( j + 6 )   i1;     //i1的类型是  int

                 decltype  ( 100L )  i2;     //i2的类型是  long

                 decltype  ( k + n )  i3;     //i3的类型是  int

                 注意：虽然 k 和 n 都是引用，但表达式 k + n 不是引用；它是两个int 的和，因此类型为 int 。

 

       如果需要多次声明，可结合使用typedef 和 decltype：

         

       typedef  decltype ( x + y )  xytype;

       xytype    xpy  =  x + y;

三、后置返回类型

 

       有一个相关的问题是decltype本身无法解决的，请看下面这个不完整的模板函数：

       template

       ?  Add ( T1 x,  T2  y )

       {

                . . .

                return x + y;

       }

       同样，无法预先知道将x 和 y 相加得到的类型。好像可以将返回值类型设置为delctype( x + y )，但不幸的是，此时还未声明参数 x 和 y，它们不在作用域内。必须在声明参数后使用decltype。为此C++新增了一种声明和定义函数的语法：

       

       double  fun (int x,  float  y);

       使用新语法可写为：

       auto  fun ( int x , float  y) -> double;

       这将返回类型移到了参数声明后面。->double  被称为后置返回类型。其中auto是一个占位符，表示后置返回类型提供的类型，这时C++11给auto新增的一种角色。

       通过结合使用这种语法和decltype，便可以给 Add 函数模板指定返回值类型，如下所示：

       template

       auto Add (T1  x,  T2  y )  ->  decltype ( x + y )

       {

               . . .

               return  x  +  y;

       }

       现在，decltype在参数声明后面，因此 x 和 y 位于作用域内，可以使用它们。

四、 volatile关键字

        volatile 是cv - 限定符中的 v，c表示const。const关键字我们很清楚它的用途。它表明，内存被初始化后，程序便不能再对它进行修改。那volatile是干什么的呢？

 

        关键字volatile表明，即使程序代码没有对内存单元进行修改，其值也可能发生变化。

        听起来似乎很玄乎，实际上并非如此。例如，可以将一个指针指向某个硬件位置，其中包含了来自串行端口的时间或信息。这种情况下，硬件可能修改其中的内容，使其发生变化，而程序未对其进行操作。

        而编译器有时会做一些优化工作：

        例如，假设编译器发现，程序在几条语句中两次使用了某个变量的值，则编译器可能不是让程序去该变量所在内存地址查找这个值两次，而是将这个值缓存到寄存器中。这种优化假设变量的值在这两次使用之间不会变化。如果不将变量声明为volatile，则编译器将执行这种优化。

        而此时，如果这个变量的值可以通过硬件来改变，那么这种优化可能导致所取到的变量值并不是最新的，将可能导致程序错误！

        将变量声明为 volatile ，相当于告诉编译器，不要做上面的优化！ 即每一次取变量的值，都要去变量所在的内存地址去读取！