C++ decltype 和括号 - 为什么？

Question

该主题之前已讨论 过，但这不是重复的。

当有人问decltype(a)及 和之间的区别时decltype((a))，通常的回答是 -a是一个变量，(a)是一个表达式。我觉得这个答案并不令人满意。

首先，a也是一个表达式。主要表达式的选项包括 -

• （ 表达 ）
• id 表达式

更重要的是， decltype 的措辞非常非常明确地考虑了括号：

For an expression e, the type denoted by decltype(e) is defined as follows:
(1.1)  if e is an unparenthesized id-expression naming a structured binding, ...
(1.2)  otherwise, if e is an unparenthesized id-expression naming a non-type template-parameter, ...
(1.3)  otherwise, if e is an unparenthesized id-expression or an unparenthesized class member access, ...
(1.4)  otherwise, ...

所以问题仍然存在。为什么括号的处理方式不同？是否有人熟悉其背后的技术论文或委员会讨论？对括号的明确考虑导致认为这不是疏忽，所以一定有我遗漏的技术原因。

Answer 1

这不是疏忽。有趣的是，在Decltype 和 auto (revision 4) (N1705=04-0145) 中有一个声明：

decltype 规则现在明确指出decltype((e)) == decltype(e)（如 EWG 建议的那样）。

但是在Decltype（修订版 6）中：提议的措辞（N2115=06-018）的变化之一是

decltype 中的括号表达式不被视为id-expression.

措辞没有依据，但我认为这是 decltype 的一种扩展，使用了一些不同的语法，换句话说，它旨在区分这些情况。

C++draft9.2.8.4 中显示了它的用法：

const int&& foo();
int i;
struct A { double x; };
const A* a = new A();
decltype(foo()) x1 = 17;        // type is const int&&
decltype(i) x2;                 // type is int
decltype(a->x) x3;              // type is double
decltype((a->x)) x4 = x3;       // type is const double&

真正有趣的是它如何处理return语句：

decltype(auto) f()
{
    int i{ 0 };
    return (i);
}

我的 Visual Studio 2019 建议我删除多余的括号，但实际上它们变成了decltype((i))哪些更改返回值，int&因为返回对局部变量的引用，因此它成为 UB。

Answer 2

为什么括号的处理方式不同？

括号没有区别对待。未加括号的 id 表达式被区别对待。

当存在括号时，所有表达式的常规规则都适用。类型和值类别被提取并编码在 的类型中decltype。

有特殊规定，以便我们可以更轻松地编写有用的代码。当应用于decltype（成员）变量的名称时，我们通常不想要某种类型来表示将变量视为表达式时的属性。相反，我们只需要声明变量的类型，而不必应用大量类型特征来获取它。这正是我们decltype指定的内容。

如果我们确实关心变量作为表达式的属性，那么我们仍然可以通过一对额外的括号轻松获得它。