decltype 关键字 和 右值引用&&

decltype 关键字 和 右值引用&&

1.什么是decltype，decltype有什么作用

在C++中，decltype作为操作符，用于查询表达式的数据类型。decltype在C++ 11标准制定时引入，主要是为泛型编程而设计，以解决泛型编程中，由于有些类型由模板参数决定，而难以（甚至不可能) 表示的问题。

decltype关键字是为了解决auto关键字只能对变量进行类型推导的缺陷而出现的。它的用法和sizeof关键字很相似。

在此过程中，编译器分析表达式并得到它的类型，却不实际计算表
达式的值。有时候，我们可能需要计算某个表达式的类型。

要注意的是，我们要使用C++ 11中lambda表达式的类型时，就需要使用到decltype关键字。

2. decltype的用法

我们来看下面的案例：

auto num1=1;
auto num2=2;
decltype(num1 + num2)num3;

当我们不知道num1和num2被赋什么类型的值的时候，我们很难知道要存储（num1 + num2的和）的num3该声明为什么类型，这时候我们可以使用decltype关键字来计算出num3的类型。

在泛型编程中，可能需要通过参数的运算来得到返回值的类型。

例如：

#include
using namespace std;

template<class A, class B, class C>
A add(B b, C c)
{
	return b + c;
}

int main()
{
	int b = 2;
	double c = 3.2;
	auto a = add<decltype(b+c)>(b, c);
	cout << a << endl;
	return 0;
}

在这段代码中，auto是无法根据add函数返回值的类型推断出变量a的类型的，如果去掉，代码将会报错。我们只有通过decltype关键字提前计算出b+c这串表达式的类型，才能使auto关键字推断出a变量的类型。

通过上面的例子，可能有人问会有所疑问，decltype是否可以如下面的代码这般使用？

template<class T,class U> 
decltype<t+u>add(T t,U u)
{
return t + u;
}

我就不卖关子了，这种写法是错误的。原因是：C++的返回值是前置语法，在赋值定义的时侯参数变量还不存在，所以代码会报错。

那么，decltype是否有正确的用法，使代码能够正常运行呢？

在C++11 中，我们可以这样使用：

//C++ 11
template<class T,class U>
auto add(T t, U u) -> decltype( t + u )
{
	return t + u;
}

当然，如果你所使用的C++是14以上的版本的话，那么代码还可以更简洁，美观。

//C++ 14
template<class A,class B>
auto add1(A a, B b)
{
	return a + b;
}

3. 引用&

在C++98中提出了引用的概念，引用是某个已存在变量的内存空间的另一个名字，与指针不同，它必须在定义时初始化，并且一旦初始化，就无法再引用其他对象或设置为null。

引用即别名，引用变量和引用实体公用一块内存空间，而引用的底层是通过指针来实现，因此使用引用，可以提高程序的可读性。

比如交换两个变量的值，消除两个对象交互时不必要的对象拷贝，节省运算存储资源，提高效率。

void change(int& n1, int& n2)
{
int temp=n1;
    n1= n2;
    n2 = temp;
}

引用通常用于以下情况：

1. 函数参数传递：引用可用于在函数中传递参数，这样可以避免创建参数的副本，提高了效率。

2. 避免拷贝：通过使用引用，可以避免不必要的对象拷贝，特别是对于大型数据结构。

3. 简化代码：引用可以使代码更简洁，提高可读性，因为您可以直接操作原始对象而不是其副本。

4. 什么是左值和右值？

1.—般认为∶左值可放在赋值符号的左边，右值可以放在赋值符号
的右边; 或者能够取地址的称为左值，不能取地址的称为右值。

2.左值也能放在赋值符号的右边，右值只能放在赋值符号的右边。

说再多也不如直接上代码，我废话少说了。

#include
#include
using namespace std;

int num = 100;
int& returnNum()
{
	return num;
}

int main()
{
	int num2 = 10;
	int num3 = num2;
	//num2和num3都是左值，说明左值既可以放在=左边，也可以放在右边

	const int num4 = 30;
	//num4 = num1; 
	//特例：num4虽然为左值，但为const常量，只读不允许修改。

	cout << &num4 << endl;
	//num4可以取地址，说明num4为左值。

	//num3 + 2 = 300;
	//因为num3+2的结果是一个临时变量，没有具体名称，也不能取地址，所以为右值。

	returnNum()= 11;
	return 0;
}

5. 右值引用&&

为了提高运行效率，C++ 11中引进了右值引用，右值引用也是引用别名，但其只能对右值引用。

我们可以通过下面的案例来进一步了解右值引用：

int func1(int v1,int v2)
{
    return v1+v2;
}

int main()
{
    const int&& num1=10;   //引用函数的返回值，返回值是一个临时变量
    int&& num2=func1(10,20);
    
    cout<<num1<<endl;
    cout<<num2<<endl;
    return 0;
}