類型

物件、參照、函式（包含函式樣板特化）以及表達式都具有一種稱為「類型」（type）的屬性，該屬性不僅限制了這些實體所允許的操作，也為原本僅是通用的位元序列提供了語意意義。

C++ 程式中經常需要參照沒有名稱的類型；其語法稱為 type-id。命名類型 T 的 type-id 語法，與宣告類型為 T 的變數或函式的宣告語法完全相同（省略識別符），例外之處在於宣告語法中的 decl-specifier-seq 被限制為 type-specifier-seq，且僅在 type-id 出現在非樣板類型別名宣告的右側時，才允許定義新類型。

int* p;               // declaration of a pointer to int
static_cast<int*>(p); // type-id is "int*"
 
int a[3];   // declaration of an array of 3 int
new int[3]; // type-id is "int[3]" (called new-type-id)
 
int (*(*x[2])())[3];      // declaration of an array of 2 pointers to functions
                          // returning pointer to array of 3 int
new (int (*(*[2])())[3]); // type-id is "int (*(*[2])())[3]"
 
void f(int);                    // declaration of a function taking int and returning void
std::function<void(int)> x = f; // type template parameter is a type-id "void(int)"
std::function<auto(int) -> void> y = f; // same
 
std::vector<int> v;       // declaration of a vector of int
sizeof(std::vector<int>); // type-id is "std::vector<int>"
 
struct { int x; } b;         // creates a new type and declares an object b of that type
sizeof(struct { int x; });   // error: cannot define new types in a sizeof expression
using t = struct { int x; }; // creates a new type and declares t as an alias of that type
 
sizeof(static int); // error: storage class specifiers not part of type-specifier-seq
std::function<inline void(int)> f; // error: neither are function specifiers

宣告語法中移除名稱後的 declarator（宣告子）部分，稱為 abstract-declarator（抽象宣告子）。

type-id 可用於下列情況：

在轉型表達式中指定目標類型；
作為 sizeof、alignof、alignas、new 以及 typeid 的引數；
在類型別名宣告的右側；
作為函式宣告的後置返回類型；
作為樣板類型參數的預設引數；
作為樣板類型參數的樣板引數；

在動態例外規格中。

(直到 C++17)

type-id 在某些修改後，可用於下列情況：

在函式的參數列表中（當省略參數名稱時），type-id 使用 decl-specifier-seq 而非 type-specifier-seq（特別是允許某些儲存類別說明符）；
在使用者自訂轉換函式的名稱中，抽象宣告子不能包含函式或陣列運算子。

[編輯] 詳述類型說明符 (Elaborated type specifier)

詳述類型說明符可用於參照先前宣告的類別名稱（class, struct 或 union）或先前宣告的列舉名稱，即使該名稱已被非類型宣告所隱藏。它們也可用於宣告新的類別名稱。

詳細資訊請參見詳述類型說明符。

[編輯] 靜態類型

由編譯時期程式分析所得出的表達式類型，稱為該表達式的「靜態類型」。靜態類型在程式執行期間不會改變。

[編輯] 動態類型

如果某個泛左值表達式參照到一個多型物件，則其「最衍生物件」（most derived object）的類型稱為動態類型。

// given
struct B { virtual ~B() {} }; // polymorphic type
struct D : B {};               // polymorphic type
 
D d; // most-derived object
B* ptr = &d;
 
// the static type of (*ptr) is B
// the dynamic type of (*ptr) is D

對於純右值 (prvalue) 表達式，其動態類型永遠與靜態類型相同。

[編輯] 不完整類型

下列類型屬於「不完整類型」（incomplete types）：

void 類型（可能帶有 cv 限定）；
未完整定義的物件類型:
- 已宣告（例如透過前置宣告）但尚未定義的類別類型；
- 未知邊界的陣列；;
- 由不完整類型組成的陣列；
- 列舉類型，從宣告點開始，直到其底層類型被確定為止。

所有其他類型皆為完整類型。

下列任一情境都要求類型 T 必須是完整的：

返回類型為 T 或參數類型為 T 的函式的定義或呼叫；
類型 T 物件的定義；
類型 T 的非靜態類別資料成員的宣告；
針對 T 類型物件或元素類型為 T 的陣列的 new 表達式；
應用於類型 T 之泛左值的左值轉右值轉換；
轉換至 T 類型的隱式或顯式轉換；
轉換至 T* 或 T& 的標準轉換、dynamic_cast 或 static_cast，但從空指標常數或指向可能帶 cv 限定之 void 的指標轉換時除外；
應用於 T 類型表達式的類別成員存取運算子；
應用於 T 類型的 typeid、sizeof 或 alignof 運算子；
應用於指向 T 之指標的算術運算子；
以 T 為基底類別的類別定義；
賦值給 T 類型的左值；
類型為 T、T& 或 T* 的處理器 (handler)。

（通常在必須已知 T 的大小與佈局時。）

如果這些情況中的任何一個出現在轉譯單元 (translation unit) 中，則該類型的定義必須出現在同一個轉譯單元中。否則，則無此要求。

未完整定義的物件類型可以被完成：

類別類型（如 class X）在轉譯單元的某處可能被視為不完整的，而稍後被視為完整的；類型 class X 在這兩處是相同的類型。

struct X;            // declaration of X, no definition provided yet
extern X* xp;        // xp is a pointer to an incomplete type:
                     // the definition of X is not reachable
 
void foo()
{
    xp++;            // ill-formed: X is incomplete
}
 
struct X { int i; }; // definition of X
X x;                 // OK: the definition of X is reachable
 
void bar()
{
    xp = &x;         // OK: type is “pointer to X”
    xp++;            // OK: X is complete
}

陣列物件的宣告類型可能是「不完整類別類型的陣列」，因此是不完整的；如果該類別類型稍後在轉譯單元中被完成，則陣列類型也會變為完整；這兩處的陣列類型是相同的類型。
陣列物件的宣告類型可能是「未知邊界的陣列」，因此在轉譯單元的某處是不完整的，而稍後變為完整；這兩處的陣列類型（「T 之未知邊界的陣列」與「N 個 T 的陣列」）是不同的類型。

指向未知邊界陣列的指標或參照類型，永久地指向或參照一個不完整類型。由 typedef 宣告所命名的未知邊界陣列，永久地參照一個不完整類型。在上述兩種情況下，陣列類型都無法被完成。

extern int arr[];   // the type of arr is incomplete
typedef int UNKA[]; // UNKA is an incomplete type
 
UNKA* arrp;         // arrp is a pointer to an incomplete type
UNKA** arrpp;
 
void foo()
{
    arrp++;         // error: UNKA is an incomplete type
    arrpp++;        // OK: sizeof UNKA* is known
}
 
int arr[10];        // now the type of arr is complete
 
void bar()
{
    arrp = &arr;    // OK: qualification conversion (since C++20)
    arrp++;         // error: UNKA cannot be completed
}

[編輯] 缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯應用於之前的 C++ 標準。

DR	應用於	出版時的行為	正確的行為
CWG 328	C++98	不完整類型的類別成員未被禁止如果該類別類型的物件從未被建立	非靜態類別資料成員需要是完整的
CWG 977	C++98	列舉類型變為完整的時間點在其定義中是不明確的	一旦其底層類型被確定，該類型即為完整的
CWG 1362	C++98	轉換至 `T*` 或 `T&` 的使用者自訂轉換要求 `T` 為完整類型	不再需要
CWG 2006	C++98	cv 限定的 void 類型曾經是物件類型與完整類型	從這兩個類別中排除
CWG 2448	C++98	僅有非 cv 限定類型可以是整數與浮點類型	允許 cv 限定類型
CWG 2630	C++98	類別在該類別定義出現的轉譯單元之外是否被視為完整是不明確的	如果類別的定義在此情況下是可及的，則該類別是完整的
CWG 2643	C++98	指向未知邊界陣列的指標類型無法被完成（但它已經是完整的）	所指向的陣列類型無法被完成
LWG 2139	C++98	“使用者自訂類型”的意義不明確	改為定義並使用 “程式定義類型”
LWG 3119	C++11	閉包類型是否為程式定義類型是不明確的	現已明確化

[編輯] 參考

C++23 標準 (ISO/IEC 14882:2024)

6.8.2 基礎類型 [basic.fundamental]

C++20 標準 (ISO/IEC 14882:2020)

6.8.2 基礎類型 [basic.fundamental]

C++17 標準 (ISO/IEC 14882:2017)

6.9.1 基礎類型 [basic.fundamental]

C++14 標準 (ISO/IEC 14882:2014)

3.9.1 基礎類型 [basic.fundamental]

C++11 標準 (ISO/IEC 14882:2011)

3.9.1 基礎類型 [basic.fundamental]

C++98 標準 (ISO/IEC 14882:1998)

3.9.1 基礎類型 [basic.fundamental]

[編輯] 參見

型別特徵	一種基於樣板的編譯時期介面，用於查詢類型的屬性
C 文件關於類型 (Type)

[編輯] 外部連結

1.	Howard Hinnant 的 C++0x 類型樹

[1] signed char 和 unsigned char 是窄字元類型，但它們不是「字元類型」。換句話說，窄字元類型的集合不是字元類型集合的子集。

[1]

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