decltype vs auto

Question

据我所知，decltype和auto都会尝试找出某种东西的类型。

如果我们定义：

int foo () {
    return 34;
}

那么这两个声明都是合法的：

auto x = foo();
cout << x << endl;

decltype(foo()) y = 13;
cout << y << endl;

你能告诉我decltype和auto的主要区别是什么吗？

Answer 1

decltype给出了传递给它的表达式的声明类型。auto与模板类型演绎做同样的事情。因此，例如，如果您有一个返回引用的函数，auto仍然是一个值(您需要auto&来获取一个引用)，但是decltype将是返回值的类型。

#include <iostream>
int global{};
int& foo()
{
   return global;
}

int main()
{
    decltype(foo()) a = foo(); //a is an `int&`
    auto b = foo(); //b is an `int`
    b = 2;

    std::cout << "a: " << a << '\n'; //prints "a: 0"
    std::cout << "b: " << b << '\n'; //prints "b: 2"

    std::cout << "---\n";
    decltype(foo()) c = foo(); //c is an `int&`
    c = 10;

    std::cout << "a: " << a << '\n'; //prints "a: 10"
    std::cout << "b: " << b << '\n'; //prints "b: 2"
    std::cout << "c: " << c << '\n'; //prints "c: 10"
 }

另请参阅David Rodríguez关于auto或decltype中只有一个可能的地方的答案。

Answer 2

auto (在它推断类型的上下文中)仅限于定义具有初始化器的变量的类型。decltype是一种更广泛的构造，它以额外信息为代价，将推断表达式的类型。

在可以使用auto的情况下，它比decltype更简洁，因为您不需要提供从中推断类型的表达式。

auto x = foo();                           // more concise than `decltype(foo()) x`
std::vector<decltype(foo())> v{ foo() };  // cannot use `auto`

在使用函数的尾随返回类型时，关键字auto也用于完全不相关的上下文中：

auto foo() -> int;

auto只有一个前导，以便编译器知道这是一个带有尾随返回类型的声明。虽然上面的示例可以简单地转换为旧样式，但在泛型编程中它是有用的：

template <typename T, typename U>
auto sum( T t, U u ) -> decltype(t+u)

请注意，在这种情况下，auto不能用于定义返回类型。

Answer 3

修改@Mankarse的示例代码，我认为更好的代码搞砸了：

#include <iostream>
int global = 0;
int& foo()
{
   return global;
}

int main()
{
    decltype(foo()) a = foo(); //a is an `int&`
    auto b = foo(); //b is an `int`
    b = 2;

    std::cout << "a: " << a << '\n'; //prints "a: 0"
    std::cout << "b: " << b << '\n'; //prints "b: 2"
    std::cout << "global: " << global << '\n'; //prints "global: 0"

    std::cout << "---\n";

    //a is an `int&`
    a = 10;

    std::cout << "a: " << a << '\n'; //prints "a: 10"
    std::cout << "b: " << b << '\n'; //prints "b: 2"
    std::cout << "global: " << global << '\n'; //prints "global: 10"

    return 0;

}