我们之前使用的typeid运算符来查询一个变量的类型，这种类型查询在运行时进行。RTTI机制为每一个类型产生一个type_info类型的数据，而typeid查询返回的变量相应type_info数据，通过name成员函数返回类型的名称。同时在C++11中typeid还提供了hash_code这个成员函数，用于返回类型的唯一哈希值。RTTI会导致运行时效率降低，且在泛型编程中，我们更需要的是编译时就要确定类型，RTTI并无法满足这样的要求。编译时类型推导的出现正是为了泛型编程，在非泛型编程中，我们的类型都是确定的，根本不需要再进行推导。

decltype与auto关键字一样，用于进行编译时类型推导。

与auto不同的是:decltype的类型推导并不是像auto一样是从变量声明的初始化表达式获得变量的类型，decltype总是以一个普通的表达式为参数，返回改表达式的类型。

与auto相同的是:作为一个类型指示符，decltype可以将获得的类型来定义另外一个变量。

decltype的应用

1.推导出表达式类型

int i = 4;decltype(i) a;     //推导结果为int，a的类型为int

2.与using/typedef合用,用于定义类型,提高代码可读性

using size_t = decltype(sizeof(0));    //sizeof(a)的返回值为size_t类型using ptrdiff_t = decltype((int*)0 - (int*)0);using nullptr_t = decltype(nullptr);vector
     
      vec;typedef decltype(vec.begin()) vectype;for (vectype i = vec.begin; i != vec.end(); i++){    //...}
     

3.重用匿名类型

在C++中，我们有时候会遇上一些匿名类型

#include 
     
      enum {    K1 = 0,    K2 = 1,}anon_e;union {    decltype(anon_e) k;    char *name;}anon_u;struct {    int d;    decltype(anon_u) id;}anon_s;int main(){    decltype(anon_s) as;　　　　　　　　//定义了一个上面匿名的结构体    as.id.k = decltype(anon_e)::K1;    std::cout << as.id.k << std::endl;    return 0;}
     

而借助decltype，我们可以重新使用匿名结构体：

4.泛型编程中结合auto，用于追踪函数的返回值类型(decltype最大的用途之一就是用于追踪返回类型的函数中)

template 
     
      auto multiply(_Tx x, _Ty y)->decltype(_Tx*_Ty){    return x*y;}
     

decltype推导四规则

(1).如果e是一个没有带括号的标记符表达式或者类成员访问表达式，那么的decltype（e）就是e所命名的实体的类型。此外，如果e是一个被重载的函数，则会导致编译错误。

(2).否则 ，假设e的类型是T，如果e是一个将亡值，那么decltype（e）为T&&

(3).否则，假设e的类型是T，如果e是一个左值，那么decltype（e）为T&。

(4).否则，假设e的类型是T，则decltype（e）为T。

标记符指的是除去关键字、字面量等编译器需要使用的标记之外的程序员自己定义的标记，而单个标记符对应的表达式即为标记符表达式。

int arr[4];    //arr为一个标记符表达式，而arr[3]+0不是。

我们来看下面这段代码：

int i=10;decltype(i) a;     //a推导为intdecltype((i))b=i;  //b推导为int&，必须为其初始化，否则编译错误

仅仅为i加上了()，就导致类型推导结果的差异。这是因为，i是一个标记符表达式，根据推导规则1，类型被推导为int。而(i)为一个左值表达式(有具体名字的地址)，所以类型被推导为int&。

通过下面这段代码可以对推导四个规则作进一步了解:

int i = 4;int arr[5] = { 0 };int *ptr = arr;struct S{ double d; }s ;void Overloaded(int);void Overloaded(char);　　//重载的函数int && RvalRef();const bool Func(int);//规则一：推导为其类型decltype (arr) var1;      //int 标记符表达式decltype (ptr) var2;      //int *  标记符表达式decltype(s.d) var3;       //doubel 成员访问表达式//decltype(Overloaded) var4;    //重载函数。编译错误。//规则二：将亡值。推导为类型的右值引用。decltype (RvalRef()) var5 = 1;//规则三：左值，推导为类型的引用。decltype ((i))var6 = i;           //int&decltype (true ? i : i) var7 = i; //int&  条件表达式返回左值。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]  字符串字面常量为左值，且为const左值。//规则四：以上都不是，则推导为本类型decltype(1) var12;                //const intdecltype(Func(1)) var13=true;     //const booldecltype(i++) var14 = i;          //int i++返回右值

这里需要提示的是，字符串字面值常量是个左值，且是const左值，而非字符串字面值常量则是个右值。

这么多规则，对于我们写代码的来说难免太难记了，特别是规则三。我们可以利用C++11标准库中添加的模板类is_lvalue_reference来判断表达式是否为左值：

std::cout << std::is_lvalue_reference
     
      ::value << std::endl;
     

结果1表示为左值，结果为0为非右值。

同样的，也有is_rvalue_reference这样的模板类来判断decltype推断结果是否为右值。

限制符的继承

auto类型推导时不能带走CV限制符，decltype能够带走表达式的CV限制符。不过如果对象的定义中有const或volatile限制符，使用decltype进行推导时，对象中的成员不会继承const或volatile限制符。

#include 
      
       #include 
       
        int main(){    const int ic = 0;    volatile int iv;    struct S{ int i; };    const S a = {
    0};    volatile S b;    volatile S*p = &b;    std::cout << std::is_const
        
         ::value << std::endl;       //1 推导类型为:const int    std::cout << std::is_volatile
         
          ::value << std::endl;    //1 推导类型为:volatile int    std::cout << std::is_const
          
           ::value << std::endl;        //1 推导类型为:const S    std::cout << std::is_volatile
           
            ::value << std::endl; //1 推导类型为:volatile S std::cout << std::is_const
            
             ::value << std::endl; //0 推导类型a为const,但是成员不继承const类型 std::cout << std::is_volatile
             
              i)>::value << std::endl; //0 推导类型p为volatile,但是成员不继承volatile类型 return 0;}
             
            
           
          
         
        
       
      

限制符的冗余

与auto相同的是：decltype从表达式推导出类型后，进行类型定义时，也会运行一些冗余符号，比如CV限制符以及引用符&。通常情况下，如果推导出的类型已经有了这些属性，冗余的符号则会被忽略。与auto声明中，*也可以是冗余的不同，decltype后的*号，并不会被编译器忽略。

#include 
      
       #include 
       
        int main(){    int i = 1;    int& j = i;    int *p = &i;    const int k = 1;    decltype(i)& var1 = i;    decltype(j)& var2 = i;    std::cout << std::is_lvalue_reference
        
         ::value << std::endl;    //1,时左值引用    std::cout << std::is_rvalue_reference
         
          ::value << std::endl;    //0,不是右值引用    std::cout << std::is_lvalue_reference
          
           ::value << std::endl;    //1，是左值引用    //decltype(p)* var3 = &i;   //编译错误    decltype(p)* var4 = &p;     //var4的类型为int **    auto* v3 = p;               //v3的类型为int *    v3 = & i;    const decltype(k) var5 = 1; //冗余的const,被忽略    return 0;}