【C++11学习笔记】返回类型后置语法

本次学习3个知识点：
（1）auto推导类型
（2）decltype推导表达式的类型
（3）返回类型后置语法

泛型编程中经常遇到的写一个加法函数：

template <typename R, typename T, typename U>
R add(T t, U u) {
    return (t + u);
}

int a = 10;
float b = 20.0;
auto c = add<decltype(a + b)>(a, b);

这里我们并不关心a+b结果的类型，故使用decltype推导返回值类型。这个add函数有没有改进方法，毕竟既然外部不知道add内部是怎么操作的、返回的结果应该是什么类型。

根据这个想法，我们把上述例子改进为：

template <typename T, typename U>
decltype(t + u) add(T t, U u) {
    return (t + u);
}

逻辑上没有问题，返回类型由decltype推导，但是无法编译通过，原因是C++的返回值是前置语法，在返回值定义的时候参数变量还不存在，这里会提示t、u尚未定义。

既然如此，那我们把decltype中的表达式稍微改进一下，以便编译通过

template <typename T, typename U>
decltype(T() + U()) add(T t, U u) {
    return (t + u);
}

但T、U可能是没有无参数的构造函数的类，利用一个小技巧：0（或NULL）可以转换成任意类型指针，改进为正确版本：

template <typename T, typename U>
decltype((*(T*)0) + (*(U*)0)) add(T t, U u) {
    return (t + u);
}

功能无误、编译正确，但有点复杂，一点都不“C++11”。这里要用到上面讲的第3个知识点：返回类型后置语法，将decltype和auto结果起来完成返回值类型的推导，

template <typename T, typename U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) {
    return t + u;
}

是不是特别简洁~

初次看上述代码，可能有一个疑问就是会不会(t + u)会运算两次，影响“性能”。丝毫不会，原因是decltype推到表达式类型是在编译期完成的，并且不会真正计算表达式的值，类型sizeof推导表达式类型大小一样。

【参考：祁宇《深入应用C++11代码优化与工程级应用》】