关于decltype获取表达式类型的问题以及decltype和引用

Question

1.inta=3;decltype(f())b=a;书上说编译器分析表达式的值，却不实际计算表达式的值，编译器并不实际调用函数f，而是使用当调用发生时f的返回值类型作为b的类型。那如果代码中没有调用f，decltype是如何获取类型的呢？比如代码：#includeusingnamespacestd;intf(){return1;}intmain(){inta=3;decltype(f())b=a;//这里的decltype是如何获取表达式类型的？return0;}2.decltype(*p)c;//错误，c是int&，必须被初始化书上说“如果表达式的内容是解引用操作，则decltype将得到引用类型。解引用指针可以得到指针所指的对象，而且还能给这个对象赋值。因此，decltype(*p)的结果类型就是int&,而非int”但是这个解释好像也没说明白为什么“c是int&”，int&声明的c可以被赋值，int声明的c也是可以赋值的啊，为什么非要强调是int&呢？ps.参考的书籍是c++primer第五版（中文版）以上问题在中文版page63，英文版page71附近。恳求各位给予答疑，非常感谢！

Answer 1

1)你说为什么编译器是如何获取到类型的，首先你要了解声明的本质是什么？
A declaration is a statement in a program that communicates this 
information to the compiler.
摘自Stanford语义分析-Types and Declarations
直白的说，你的f()在声明的那一刻，编译器就已经记住了你所声明的类型。你用decltype的时候，仅仅是直接用了这个结果而已。
这个问题，超出了C++Primer的范畴，你需要学习编译原理。
2)显然，你没搞清楚int与int&的差别。请回到2.3.1References这一节。
Areferencedefinesanalternativenameforanobject.
Areferencemustbeinitialized.
简单说，int&是引用，引用是什么？别名。别名是什么？另一个名字。你必须先有一个对象，才能有另一个名字。所以，你可以写：
inti;
但是你不可以写:
int&ri;//error!!!areferencemustbeinitialized.
回到你的问题。如果是int，decltype(*p)c;不会报错；如果是int&，会报错。
所以强调。
@王子亭提醒我题主可能是不清楚为何返回的是int&,这个可能看过书就比较清楚了，为了更清楚的描述题主的疑问，我将书上这部分代码在此补全：
cppinti=42,*p=&i,&r=i;
decltype(r+0)b;//ok
decltype(*p)c;//error:cisint&andmustbeinitialized.
书上的解释：（抱歉，我只有英文版）
Aswe'veseen,whenwedereferenceapointer,wegettheobjecttowhichthepointerpoints.Moreover,wecanassigntothatobject.Thus,thetypededucedbydecltype(*p)isint&,notplainint.
故，decltype(*p)<==>decltype(&i),你明白这个即可。
据我所知，如果你只看到此书的这个地方，应该还不了解左值和右值的。所以，尽量不要想太多。
若你非要打破沙锅问到底，如@王子亭所言，C++11标准(draftN3690)中是规定这个了的：
7.1.6.2/4
Thetypedenotedbydecltype(e)isdefinedasfollows:
ifeisanunparenthesizedid-expressionoranunparenthesizedclassmemberaccess(5.2.5),decltype(e)isthetypeoftheentitynamedbye.Ifthereisnosuchentity,orifenamesasetofoverloadedfunctions,theprogramisill-formed;
otherwise,ifeisanxvalue,decltype(e)isT&&,whereTisthetypeofe;
otherwise,ifeisanlvalue,decltype(e)isT&,whereTisthetypeofe;
otherwise,decltype(e)isthetypeofe.
Theoperandofthedecltypespecifierisanunevaluatedoperand(Clause5).