本文翻譯自《effective modern C++》，由於水平有限，故無法保證翻譯完全正確，歡迎指出錯誤。謝謝！
博客已經遷移到這裏啦
decltype是一個奇怪的東西。給出一個名字或者一個表達式，decltype可以告訴你名字或表達式的類型。大多情況下，他告訴你的就是確實你想的那樣。但是偶爾，他會提供一個脫離你想象的結果，這導致了你必須去找一本參考書或者去在線Q&A網站尋求答案。
我們從一般情況（沒有意外的結果）開始。對比template和auto的類型推導，decltype模仿你給的名字或表達式：
const int i = 0; //decltype(i)是const int
bool f(cosnt Widget& w); //decltype(w)是const Widget&
//decltype(f)是bool(const Widget&)
struct Point {
int x, y; //decltype(Point::x)是int
}; //decltype(Point::y)是int
Widget w; //decltype(w)是Widget
if(f(w))... //decltype(f(w))是bool
template<template T>
class vector{
public:
...
T& operator[](std::size_t index);
...
};
vector<int> v; //decltype(v)是vector<int>
...
if(v[0] == 0)... //decltype(v[0])是int&
看吧，沒有任何的意外之處。
在C++11中，也許decltype最主要的用途就是用來聲明 返回值類型依賴於參數類型的 函數模板。舉個例子，假設你要寫一個函數，這個函數需要一個支持下標操作（”[]”）的容器，然後根據下標操作來識別出用戶，函數的返回值類型應該和下標操作的類型相同。
以T爲元素類型的容器，operator[]操作通常返回T&，這是std::deque的情況，比方說，這是std::vector的大多數情況。然而，對於std::vector，operator[]操作不返回bool&。取而代之的，它返回一個表示同樣值的新對象，對於這種情況的討論將放在item 6，但是在這裏，重點是：operator[]函數返回的類型取決於容器的類型。
decltype讓表達式變得簡單。我們將寫下第一個template，展示如何用decltype計算返回值。template可以進一步精煉，但是我們先寫成這樣：
template<typename Container,typename Index>
auto authAndAccess(Container& c, Index i) //需要精煉
->decltype(c[i])
{
authenticateUser();
return c[i];
}
函數前面的那個auto的使用沒有做任何類型的推導。當然了，這標誌着C++11使用了返回值類型後置的語法。也就是，函數的返回值類型將跟在參數列表（”->”的購買）後面聲明。一個後置的返回類型擁有一個優點，就是函數的參數能用來確定返回值類型。在authAndAccess中，爲了舉例，我們用c和i來明確函數的返回值類型。按傳統的使用方法，我們讓返回值類型處於函數名的前面，那麼c和i就不能使用了，因爲解析到這時，他們還沒被聲明出來。
使用這個聲明方式，就和我們的需求一樣，authAndAccess根據我們傳入的容器，以這個容器的operator[]操作返回的類型來作爲它自身的返回值類型。
C++11允許我們推導一些比較簡單的lambdas表達式的返回類型，並且在C++14中，把這種推導擴張到了所有的lambdas表達式和所有的函數中，包括那些有多條語句的複雜的函數。在authAndAccess中，這意味着在C++14中，我們能忽略返回值類型，只需使用auto即可。在這樣的聲明形式下，auto意味着類型推導將會發生。尤其是，它意味着編譯器將會根據函數的實現來推導函數的返回值類型。
template<typename Container, typename Index>
auto authAndAccess(Container& c, Index i) //需要精煉
{
authenticateUser();
return c[i];
}
Item 2解釋了一個返回auto的函數，編譯器採用template的類型推導規則。在這種情況下，這是有問題的。就像我們討論的那樣，對於大多數容器，operator[]返回的是T&，但是Item 1解釋了在template類型推導中，表達式的引用屬性會被忽略（情況3），考慮下這對於客戶代碼意味着什麼：
std::deque<int> d;
...
authAndAccess(d, 5) = 10; //這會返回d[5]，然後把10賦給它。
//但是這會出現編譯錯誤（給一個右值賦值）
這裏，d[5]返回一個int&，但是對authAndAccess的auto返回類型的推導將去掉引用屬性，這產生了一個int類型,int是函數的返回值類型，是一個右值，然後這段代碼嘗試給一個右值int賦值一個10.這在C++中是禁止的，所以代碼無法編譯。
爲了讓authAndAccess能工作地像我們希望的那樣，我們需要對返回值類型使用decltype類型推導，也就是明確authAndAccess應該返回表達式c[i]返回的類型。C++的規則制定者，預料到了在一些類型需要推測的情況下，用decltype類型推導規則來推導的需求，所以在C++14中，通過decltype(auto)類型說明符來讓之成爲可能。這一開始看起來可能有點矛盾的東西（decltype和auto）確實完美地結合在一起：auto明確了類型需要被推導，decltype明確了推導時使用decltype推導規則。因此我們像這樣能寫出authAndAccess的代碼：
template<typename Container, typename Index>
decltype(auto)
authAndAccess(Container& c, Index i) //需要精煉
{
authenticateUser();
return c[i];
}
現在authAndAccess能真實地返回c[i]返回的類型了。尤其是對於一些c[i]返回一個T&的情況，authAndAccess也會返回一個T&，並且在不尋常的情況下，當c[i]返回一個對象，authAndAccess也會返回一個對象。
decltype(auto)的使用不止侷限於函數返回類型，當你對正在初始化的表達式使用decltype類型的類型推導規則時,它也能很方便地用在變量的聲明上：
Widget w;
cosnt Widget& cw = w;
auto myWidget1 = cw; //myWidget1的類型是Widget
decltype(auto) myWidget2 = cw
//myWidget2的類型是const Widget&
我知道現在有兩件事困擾着你，一個是我上面提到卻沒有討論的對於authAndAccess的精煉，現在讓我們處理它：
再一次看一下C++14版本的authAndAccess的聲明：
template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container& c, Index i);
容器以非const左值引用（lvalue-reference-to-non-cosnt）的方式傳入，因爲一個對元素的引用允許客戶更改容器，但是這意味着我們不能傳一個rvalue容器給這個函數。rvalue不能和lvalue引用綁定（除非他們是const左值引用（lvalue-references-to-const），但是這裏不是）。
公認地，傳一個rvalue的容器給authAndAccess是很罕見的情況。一個rvalue容器是一個臨時對象，它在authAndAccess的調用語句結束的時候就會被銷燬，這意味着對這樣一個容器（authAndAccess的返回值）的引用在語句結束時會產生未定義的結果。但是，傳遞一個臨時變量給authAndAccess還是有意義的。一個客戶可能簡單地想產生臨時容器中元素的一份拷貝，舉個例子：
std::deque<std::string> makeStringDeque();
//拷貝一份makeStringDeque返回的deque的下標爲5的元素
auto s = authAndAccess(makeStringDeque(), 5);
爲了支持這樣的使用，意味着我們需要修改authAndAccess的聲明，讓它能同時接受lvalues和rvalues。重載可以很好的工作（一個接受lvalue引用參數的函數，一個接受rvalue引用參數的函數），但是這樣的話會我們需要維護兩個函數。一個避免這樣的方法是使用一個引用參數（universal引用），它能同時接受lvalues和rvalues，在Item 24中會解釋universal引用具體做了什麼。因此authAndAccess能聲明成這樣：
template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container&& c, Index i);
在這個template中，我們不知道容器的類型，所以，這意味着我們同樣不知道容器對象使用的索引類型。對於未知對象使用傳值（pass-by-value）方式通常會因爲沒必要的拷貝而對效率產生很大的影響，以及對象切割（Item 41）的問題，並會被我們的同事嘲笑，但是在容器索引的使用上，跟隨標準庫（比如，std::string,std::vector以及std::deque的operator[]）的腳步看起來是合理的。所以我們將堅持以傳值（pass-by-value）的方式使用它。
然而，我們需要使用std::forward更新template對universal引用的實現來讓它符合Item 25的告誡。
template<typename Container, typename Index>
decltype(auto)
authAndAccess(Container&& c, Index i)
{
authnticateUser();
return std::forward<Container>(c)[i];
}
這個例子應該會做到所有我們想要的事情了，但是它需要C++14的編譯器。如果你沒有，你將需要使用C++11版本的template。除了你需要自己明確返回值類型外，它和C++14的版本是一樣的：
template<typename Container, typename Index>
auto
authAndAccess(Container&& c, Index i)
-> decltype(std::forward<Container>(c)[i])
{
authnticateUser();
return std::forward<Container>(c)[i];
}
另一個可能糾纏你的問題是我在一開始的評論，我說decltype在大多數情況下回產生你想要的類型，幾乎不會帶來意外。老實說，你不太可能遇到這些例外規則除非你是一個重大的庫的實現者。
爲了完全理解decltype的行爲，你必須讓你自己熟悉一些特殊情況。大多數這些情況都太隱晦了所以不會確切地在書中討論，但是爲了看清楚decltype的內部情況以及他的使用需要藉助這種情況。
應用decltype來產生一個名字（name）的類型，如果名字（name）是左值表達式，不影響decltype的行爲。比起名字（names）lvalue表達式更加複雜，然而decltype保證推導的類型總是lvalue引用。那就是，一個lvalue表達式除了name會推導出T，其他情況decltype推導出來的類型就是T&。這很少有影響，因爲大多數lvalue表達式本質上包含一個lvalue引用的修飾符。比如函數返回lvalues時，它總是返回左值引用。
這裏有一個隱含的行爲值得你去意識到，在
int x = 0;
中x是一個變量的名字，所以decltype(x)是int，但是如果把x包裝在括號中—”(x)”—將產生一個比名字更復雜的表達式。作爲一個名字，x是一個lvalue，並且C++定義表達式(x)也是一個左值。decltype((x))因此是int&。把括號放在name的兩旁將改變decltype推導出來的類型。
在C++11中，沒什麼好奇怪的，但是結合C++14對decltype(auto)的支持，這意味着你在函數中寫的返回語句將影響到函數類型的推導：
decltype(auto) f1()
{
int x = 0;
...
return x; //decltypex(x)是int，所以f1返回int
}
decltype(auto) f2()
{
int x = 0;
...
return (x); //decltype((x))是int&，所以f2返回int&
}
記住f2不僅僅是返回值和f1不同，它還返回了一個局部變量。這是一種把你推向未定義行爲的陷阱代碼。
最重要的教訓就是，在使用decltype(auto)的時候小心再小心。在表達式中，對類型的推導看起來無關緊要的細節能影響到decltype(auto)的推導。爲了保證類型的推導和你想的一樣，請使用Item 4描述的方法。
同時，不要忽視大局。當然，decltype（包括單獨使用以及和auto一起使用）可能偶爾產生出意外的類型，但是那不是通常的情況。通常，decltype產生你想要的類型。當decltype應用在name時，它總產生你想要的情況，在這情況下，decltype就像聽起來那樣：它推導出name的聲明類型。
你要記住的事
- decltype大多數情況下總是不加修改地產出變量和表達式的類型
- 對於T類型的lvalue表達式，decltype總是產出T&。
- C++14支持decltype(auto)，和auto一樣，他從一個初始化器中推導類型，只不過使用的是decltype類型推導規則。