C++中返回auto&&和decltype(auto)的区别及适用场景是什么

我们可以从推导规则和适用场景两个维度直接解答你的三个疑问：

1. 当返回对象的引用时，decltype(auto)和auto&&是否不存在区别？

如果返回的表达式本身确实是引用类型，二者推导出来的引用限定符是完全一致的。
但二者底层规则有差异：auto&&是万能引用，推导结果永远是引用类型；而decltype(auto)的推导完全依赖return后表达式的decltype结果，只有当表达式本身是引用类型时才会返回引用，否则返回值类型。

2. 如果返回rvalue对象，例如return int{};，此时返回值会不会成为悬空引用？

如果用auto&&作为返回类型，一定会产生悬空引用。
int{}是纯右值，auto&&会推导为int&&，相当于你返回了指向即将销毁的临时对象的右值引用，函数返回后这个引用就无效了。
但如果用decltype(auto)作为返回类型，decltype(int{})的结果是int，返回的是值类型，会直接构造返回对象，不存在悬空问题。

3. decltype(auto)和auto&&的核心区别是什么？哪一个更适合作为转发返回类型？

核心区别只有一点：auto&&的推导结果永远是引用类型，而decltype(auto)会完整保留return表达式的原始终极类型：原表达式是值就返回值，是左值引用就返回左值引用，是右值引用就返回右值引用。

对于完美转发返回值的场景，decltype(auto)是唯一正确的选择。它可以完整保留被包装函数的返回语义，既不会剥离原有的引用限定符，也不会在原函数返回值的时候额外多出来引用导致悬空问题。
标准的完美转发包装函数写法可以参考：

#include <functional>
template<typename F, typename... Args>
decltype(auto) wrap(F&& func, Args&&... args) {
    // 此处可插入自定义的前置逻辑
    return std::invoke(std::forward<F>(func), std::forward<Args>(args)...);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mouse_00