【C++】《C++ 17 入门经典》读书笔记 22 ---- decltype 和拖尾返回类型
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函数的返回类型推断只是近期引入的,准确来说是在 C++14 中引入的。之前,如果函数模板的返回类型是一个表达式的结果,依赖于一个或多个模板类型实参,那么编写模板的人需要寻求其他某种方法。
在我们的 larger() 模板示例中,表达式 a > b ? a:b。如果没有返回类型推断,,如何从表达式得到一个类型,以及如何在函数模板规范中使用这个类型?
decltype 至少部分提供了解决方案。 decltype(expression) 能够得到 expression 的计算结果的类型。可以使用这个关键字来重写 larger() 模板。如下所示:
template <typename T1, typename T2>
decltype(a > b ? a : b) larger(T1 a, T2 b) // Won't compile yet!
{
return a > b ? a : b;
}
现在将返回类型指定为通过函数体中的表达式得到的值的类型。这个模板定义表达了我们想要的结果,但是无法编译。编译器按从左至右的顺序来处理模板。因此,当处理返回类型规范时,编译器不知道 a 和 b 的类型。为了解决这个问题,引入了拖尾返回类型语法,允许将返回类型规范放到参数列表的后面,如下所示:
template <typename T1, typename T2>
auto larger(T1 a, T2 b) -> decltype(a > b ? a :b)
{
return a > b ? a : b;
}
可以看到,将 auto 关键字放到函数名的前面,并非总是告诉编译器要推断返回类型。相反,可能是说明返回类型规范将出现在函数头的最后。在返回列表的后面使用箭头运算符 -> ,然后添加拖尾返回类型。
对于模板而言, decltype 并不只是对拖尾返回类型有用(这种用途基本上已被返回类型推断取代)。假设需要一个模板函数,用于对同样大小的两个向量中对应元素的乘积求和。可以像下面这样定义模板(使用 algorithm 头文件中定义的 std::min() 模板):
template <typename T1, typename T2>
auto vector_product(const std::vector<T1>& data1, const std::vector<T2>& data2)
{
// safeguard against vectors of different sizes
const auto count = std::min(data1.size(), data2.size());
decltype(data1[0]*data2[0]) sum {};
for (size_t i {}; i < count; ++i)
sum += data1[i] * data2[i];
return sum;
}
如果没有 decltype,将很难指定 sum 变量的合适类型,如果正常想支持空的 vector, 就将变得更加困难。
注意: decltype 并不会实际计算它被应用到的表达式。表达式只是假设的,供编译器用来编译时获得类型。因此,对上面的模板使用空的 vector 也是安全的。
内容总结
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