在泛型代码中返回类型转发

对于非泛型代码，比如你给出的初始示例，你可以手动选择获取一个引用作为返回类型:

auto const& Example(int const& i) 
{ 
    return i; 
}

但在泛型代码中，您希望能够完美地转发返回类型，而不知道您正在处理的是引用还是值。Decltype (auto)给你这个能力:

template<class Fun, class... Args>
decltype(auto) Example(Fun fun, Args&&... args) 
{ 
    return fun(std::forward<Args>(args)...); 
}

在递归模板中延迟返回类型推断

在几天前的问答中，当模板的返回类型指定为decltype(iter(Int<i-1>{})而不是decltype(auto)时，在模板实例化过程中遇到了无限递归。

template<int i> 
struct Int {};

constexpr auto iter(Int<0>) -> Int<0>;

template<int i>
constexpr auto iter(Int<i>) -> decltype(auto) 
{ return iter(Int<i-1>{}); }

int main() { decltype(iter(Int<10>{})) a; }

这里使用Decltype (auto)来延迟模板实例化尘埃落定之后的返回类型推断。

其他的用途

你也可以在其他上下文中使用decltype(auto)，例如标准草案N3936也指出

7 . 1。6 . 4 auto specifi儿(dcl规格。auto)

1 The auto and decltype(auto) type-specifiers designate a placeholder type that will be replaced later, either by deduction from an initializer or by explicit specification with a trailing-return-type. The auto type-specifier is also used to signify that a lambda is a generic lambda. 2 The placeholder type can appear with a function declarator in the decl-specifier-seq, type-specifier-seq, conversion-function-id, or trailing-return-type, in any context where such a declarator is valid. If the function declarator includes a trailing-return-type (8.3.5), that specifies the declared return type of the function. If the declared return type of the function contains a placeholder type, the return type of the function is deduced from return statements in the body of the function, if any.

草案还包含了变量初始化的例子:

int i;
int&& f();
auto x3a = i;                  // decltype(x3a) is int
decltype(auto) x3d = i;        // decltype(x3d) is int
auto x4a = (i);                // decltype(x4a) is int
decltype(auto) x4d = (i);      // decltype(x4d) is int&
auto x5a = f();                // decltype(x5a) is int
decltype(auto) x5d = f();      // decltype(x5d) is int&&
auto x6a = { 1, 2 };           // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
decltype(auto) x6d = { 1, 2 }; // error, { 1, 2 } is not an expression
auto *x7a = &i;                // decltype(x7a) is int*
decltype(auto)*x7d = &i;       // error, declared type is not plain decltype(auto)

引用这里的内容:

Decltype (auto)主要用于推断转发函数和类似包装器的返回类型，其中您希望类型准确地“跟踪”您正在调用的某个表达式。 例如，给定下面的函数:

   string  lookup1();
   string& lookup2();

在c++ 11中，我们可以编写以下包装器函数，记住保留返回类型的引用性:

   string  look_up_a_string_1() { return lookup1(); }
   string& look_up_a_string_2() { return lookup2(); }

在c++ 14中，我们可以实现自动化:

   decltype(auto) look_up_a_string_1() { return lookup1(); }
   decltype(auto) look_up_a_string_2() { return lookup2(); }

然而，decltype(auto)并不打算成为一个广泛使用的特性。 特别是，虽然它可以用于声明局部变量，但这样做可能只是一种反模式，因为局部变量的引用性不应该依赖于初始化表达式。 此外，它对您如何编写return语句也很敏感。 例如，下面两个函数有不同的返回类型:

   decltype(auto) look_up_a_string_1() { auto str = lookup1(); return str; }
   decltype(auto) look_up_a_string_2() { auto str = lookup2(); return(str); }

第一个返回字符串，第二个返回string&，这是对局部变量str的引用。

从方案中你可以看到更多的预期用途。