C ++ decltype и круглые скобки - почему?

Тема обсуждалась раньше , но это не дубликат.

Когда кто-то спрашивает о разнице между decltype(a)и decltype((a)), обычный ответ - aэто переменная, (a)это выражение. Я считаю этот ответ неудовлетворительным.

Во-первых, aэто также выражение. Варианты основного выражения включают, среди прочего:

• (выражение)
• ID-выражение

Что еще более важно, формулировка для decltype рассматривает скобки очень и очень явно :

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, ...

Так что вопрос остается. Почему скобки обрабатываются по-разному? Кто-нибудь знаком с техническими документами или обсуждениями в комитете? Явное рассмотрение скобок заставляет думать, что это не упущение, поэтому должна быть техническая причина, по которой я скучаю.

Это не недосмотр. Интересно, что в Decltype и auto (revision 4) (N1705 = 04-0145) есть утверждение:

Правила decltype теперь прямо заявляют об этом decltype((e)) == decltype(e)(как предложено EWG).

Но в Decltype (редакция 6): предлагаемая формулировка (N2115 = 06-018) одно из изменений

Выражение в скобках внутри decltype не считается выражением id-expression.

В формулировке нет никакого смысла, но я полагаю, что это своего рода расширение типа decl с использованием немного другого синтаксиса, иными словами, оно предназначалось для дифференциации этих случаев.

Использование для этого показано в C ++ draft9.2.8.4:

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&

Что действительно интересно, так это то, как это работает с returnутверждением:

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

Моя Visual Studio 2019 предлагает мне удалить лишние круглые скобки, но на самом деле они превращаются в то, decltype((i))какие изменения возвращают значение, int&которое делает его UB с момента возврата ссылки на локальную переменную.

Почему скобки обрабатываются по-разному?

Круглые скобки не обрабатываются по-разному. Это не заключенное в скобки id-выражение, которое обрабатывается по-другому.

При наличии скобок применяются обычные правила для всех выражений. Тип и категория значения извлекаются и кодируются в типе decltype.

Существует специальное положение, чтобы мы могли легче писать полезный код. При применении decltypeк имени (членской) переменной мы обычно не хотим какой-либо тип, который представляет свойства переменной, когда рассматривается как выражение. Вместо этого нам нужен только тип, с которым объявлена ​​переменная, без необходимости применять тонну свойств типа, чтобы получить ее. И это именно то, что decltypeуказано, чтобы дать нам.

Если мы позаботимся о свойствах переменной как выражения, то мы все равно сможем получить ее довольно легко, добавив пару скобок.

До C ++ 11 языку нужны инструменты для получения информации двух разных типов :

• тип выражения
• тип переменной, как это было объявлено

Из-за характера этой информации, функции должны были быть добавлены на языке (это не может быть сделано в библиотеке). Это означает, что новое ключевое слово (ы). Стандарт мог бы ввести два новых ключевых слова для этого. Например, exprtypeчтобы получить тип выражения и decltypeполучить тип объявления переменной. Это был бы ясный, счастливый вариант.

Однако комитет по стандартизации всегда старался изо всех сил избегать введения новых ключевых слов в язык, чтобы минимизировать поломку старого кода. Обратная совместимость является основной философией языка.

Так с C ++ 11 , мы получили только одно ключевое слово , используемое для двух различных вещей: decltype. Различия между этими двумя видами использования заключаются в том, чтобы относиться по- decltype(id-expression)разному. Это было сознательное решение комитета, (небольшой) компромисс.