Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14 - [15]

 …
 return x;   // decltype(x) представляет собой int,
}            // так что f1 возвращает int

decltype(auto) f2() {
 int x = 0;
 …
 return (x); // decltype((x)) представляет собой int&,
}            // так что f2 возвращает int&

Обратите внимание, что f2 не только имеет возвращаемый тип, отличный от f1, но и возвращает ссылку на локальную переменную! Этот код ведет вас к неопределенному поведению, что вряд ли является вашей целью.

Основной урок состоит в том, чтобы при использовании decltype(auto) уделять деталям самое пристальное внимание. Кажущиеся совершенно незначительными детали в выражении, для которого выводится тип, могут существенно повлиять на тип, возвращаемый decltype(auto). Чтобы гарантировать, что выводимый тип — именно тот, который вы ожидаете, используйте методы, описанные в разделе 1.4.

В то же время не забывайте и о более широкой перспективе. Конечно, decltype (как автономный, так и в сочетании с auto) при выводе типов иногда может привести к сюрпризам, но это не нормальная ситуация. Как правило, decltype возвращает тот тип, который вы ожидаете. Это особенно верно, когда decltype применяется к именам, потому что в этом случае decltype делает именно то, что скрывается в его названии: сообщает объявленный тип (declared type) имени.

Следует запомнить

• decltype почти всегда дает тип переменной или выражения без каких-либо изменений.

• Для lvalue-выражений типа Т, отличных от имени, decltype всегда дает тип T&.

• C++14 поддерживает конструкцию decltype(auto), которая, подобно auto, выводит тип из его инициализатора, но выполняет вывод типа с использованием правил decltype.

1.4. Как просмотреть выведенные типы

Выбор инструментов для просмотра результатов вывода типа зависит от фазы процесса разработки программного обеспечения, на которой вы хотите получить эту информацию. Мы рассмотрим три возможности: получение информации о выводе типа при редактировании кода, во время компиляции и во время выполнения.

Редакторы IDE

Редакторы исходных текстов в IDE часто показывают типы программных сущностей (например, переменных, параметров, функций и т.п.), когда вы, например, помещаете указатель мыши над ними. Например, пусть у вас есть код

const int theAnswer = 42;
auto x = theAnswer;
auto y = &theAnswer;

Редактор, скорее всего, покажет, что выведенный тип x представляет собой int, а выведенный тип y — const int*.

Чтобы это сработало, ваш код должен быть в более-менее компилируемом состоянии, поскольку такого рода информация поставляется среде разработки компилятором С++ (или как минимум его клиентской частью), работающим в IDE. Если компилятор не в состоянии получить достаточно информации о вашем коде, чтобы выполнить вывод типа, вы не сможете увидеть выведенные типы.

Для простых типов наподобие int информация из IDE в общем случае вполне точна. Однако, как вы вскоре увидите, когда приходится иметь дело с более сложными типами, информация, выводимая IDE, может оказаться не особенно полезной.

Диагностика компилятора

Эффективный способ заставить компилятор показать выведенный тип — использовать данный тип так, чтобы это привело к проблемам компиляции. Сообщение об ошибке практически обязательно будет содержать тип, который к ней привел.

Предположим, например, что мы хотели бы узнать типы, выведенные для x и y из предыдущего примера. Сначала мы объявляем шаблон класса, но не определяем его. Чего- то такого вполне хватит:

template // Только объявление TD;
class TD;

Попытки инстанцировать этот шаблон приведут к сообщению об ошибке, поскольку инстанцируемый шаблон отсутствует. Чтобы увидеть типы x и y, просто попробуйте инстанцировать TD с их типами:

TD xType; // Сообщение об ошибке будет
TD yType; // содержать типы x и y

Я использую имена переменных вида variableNameType, чтобы проще найти интересующую меня информацию в сообщении об ошибке. Мой компилятор для приведенного выше кода сообщает, в частности, следующее (я выделил интересующую меня информацию о типах):

error: aggregate 'TD<int> xType' has incomplete type and
cannot be defined
error: aggregate 'TD<const int *> yType' has incomplete type
and cannot be defined

Другой компилятор выдает ту же информацию, но в несколько ином виде:

error: 'xType' uses undefined class 'TD<int>'
error: 'yType' uses undefined class 'TD<const int *>'

Если не учитывать разницу в оформлении, все протестированные мною компиляторы при использовании этого метода генерировали сообщения об ошибках с интересующей меня информацией о типах.

Вывод времени выполнения

Подход с использованием функции вывода для отображения сведений о типе может быть использован только во время выполнения программы, зато он предоставляет полный контроль над форматированием вывода. Вопрос в том, чтобы создать подходящее для вывода текстовое представление информации. “Без проблем, — скажете вы. — Нам на помощь придут typeid и std::type_info::name”. В наших поисках информации о выведенных для x и y типах можно написать следующий код:

std::cout << typeid(x).name() << '\n'; // Выведенные типы
std::cout << typeid(y).name()