decltype specifier (since C++11)

#include <cassert>
#include <iostream>
#include <type_traits>
struct A { double x; };
const A* a;
decltype(a->x) y;       // yの型はdouble（宣言された型）
decltype((a->x)) z = y; // zの型はconst double&（左辺値式）
template<typename T, typename U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) // 戻り値の型はテンプレートパラメータに依存
                                      // C++14以降では戻り値の型は推論可能
{
    return t + u;
}
const int& getRef(const int* p) { return *p; }
static_assert(std::is_same_v<decltype(getRef), const int&(const int*)>);
auto getRefFwdBad(const int* p) { return getRef(p); }
static_assert(std::is_same_v<decltype(getRefFwdBad), int(const int*)>,
    "単にautoを返すだけでは完全転送にはならない");
decltype(auto) getRefFwdGood(const int* p) { return getRef(p); }
static_assert(std::is_same_v<decltype(getRefFwdGood), const int&(const int*)>,
    "decltype(auto)を返すことで戻り値の型を完全転送する");
// 代替案:
auto getRefFwdGood1(const int* p) -> decltype(getRef(p)) { return getRef(p); }
static_assert(std::is_same_v<decltype(getRefFwdGood1), const int&(const int*)>,
    "decltype(戻り値式)を返すことでも戻り値の型を完全転送する");
int main()
{
    int i = 33;
    decltype(i) j = i * 2;
    static_assert(std::is_same_v<decltype(i), decltype(j)>);
    assert(i == 33 && 66 == j);
    auto f = [i](int av, int bv) -> int { return av * bv + i; };
    auto h = [i](int av, int bv) -> int { return av * bv + i; };
    static_assert(!std::is_same_v<decltype(f), decltype(h)>,
        "ラムダ関数の型は一意で名前を持たない");
    decltype(f) g = f;
    std::cout << f(3, 3) << ' ' << g(3, 3) << '\n';
}