C++心决之内联函数+auto关键字+指针空值

目录

7.内联函数

7.1 概念

7.2 特性

8. auto关键字(C++11)

8.1 类型别名思考

8.2 auto简介

8.3 auto的使用细则

8.4 auto不能推导的场景

9. 基于范围的for循环(C++11)

9.1 范围for的语法

9.2 范围for的使用条件

10. 指针空值nullptr(C++11)

10.1 C++98中的指针空值

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7.内联函数

7.1 概念

以 inline 修饰 的函数叫做内联函数， 编译时 C++ 编译器会在 调用内联函数的地方展开 ，没有函数调 用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。 如果在上述函数前增加 inline 关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的 调用。 查看方式： 1. 在 release 模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在 call Add 2. 在 debug 模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开 ( 因为 debug 模式下，编译器默认不 会对代码进行优化，以下给出VS2022 的设置方式 )

 

7.2 特性

1. inline 是一种 以空间换时间 的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在 编译阶段，会 用函数体替换函数调用 ，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运 行效率。 2. inline 对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于 inline 实现机制可能不同 ，一般建 议：将 函数规模较小 ( 即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现 ) 、 不 是递归、且频繁调用 的函数采用 inline 修饰，否则编译器会忽略 inline 特性 3. inline 不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为 inline 被展开，就没有函数地址 了，链接就会找不到。 【面试题】 宏的优缺点？ 优点： 1. 增强代码的复用性。 2. 提高性能。 缺点： 1. 不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换） 2. 导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。 3. 没有类型安全的检查 。 C++ 有哪些技术替代宏 ？ 1. 常量定义 换用 const enum 2. 短小函数定义 换用内联函数

8. auto关键字(C++11)

8.1 类型别名思考

随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在： 1. 类型难于拼写 2. 含义不明确导致容易出错 在编程时，常常需要把表达式的值赋值给变量，这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的 类型。然而有时候要做到这点并非那么容易，因此 C++11 给 auto 赋予了新的含义。

8.2 auto简介

在早期 C/C++ 中 auto 的含义是：使用 auto 修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量 ，但遗憾的 是一直没有人去使用它，大家可思考下为什么？ C++11 中，标准委员会赋予了 auto 全新的含义即： auto 不再是一个存储类型指示符，而是作为一 个新的类型指示符来指示编译器， auto 声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得 。

int TestAuto(){return 10;}int main(){int a = 10;auto b = a;auto c = 'a';auto d = TestAuto();cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化return 0;}

使用 auto 定义变量时必须对其进行初始化，在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导 auto 的实际类型 。因此 auto 并非是一种 “ 类型 ” 的声明，而是一个类型声明时的 “ 占位符 ” ，编译器在编 译期会将 auto 替换为变量实际的类型 。

8.3 auto的使用细则

1. auto 与指针和引用结合起来使用 用 auto 声明指针类型时，用 auto 和 auto* 没有任何区别，但用 auto 声明引用类型时则必须 加 &

int main(){    int x = 10;    auto a = &x;    auto* b = &x;    auto& c = x;    cout << typeid(a).name() << endl;    cout << typeid(b).name() << endl;    cout << typeid(c).name() << endl;    *a = 20;    *b = 30;     c = 40;    return 0;}

2. 在同一行定义多个变量 当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译 器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量 。

8.4 auto不能推导的场景

1. auto 不能作为函数的参数

// 此处代码编译失败，auto不能作为形参类型，因为编译器无法对a的实际类型进行推导void TestAuto(auto a){}

2. auto 不能直接用来声明数组

void TestAuto(){    int a[] = {1,2,3};    auto b[] = {4，5，6};}

3. 为了避免与 C++98 中的 auto 发生混淆， C++11 只保留了 auto 作为类型指示符的用法 4. auto 在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的 C++11 提供的新式 for 循环，还有 lambda 表达式等进行配合使用。

9. 基于范围的for循环(C++11)

9.1 范围for的语法

在 C++98 中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式进行：

void TestFor(){int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)     array[i] *= 2;for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)     cout << *p << endl;}

对于一个 有范围的集合 而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因 此 C++11 中引入了基于范围的 for 循环。 for 循环后的括号由冒号 “ ： ” 分为两部分：第一部分是范 围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围 。

void TestFor(){int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };for(auto& e : array)     e *= 2;for(auto e : array)     cout << e << " ";return 0;}

9.2 范围for的使用条件

1. for 循环迭代的范围必须是确定的 对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围 ；对于类而言，应该提供 begin 和 end 的方法， begin 和 end 就是 for 循环迭代的范围。 注意：以下代码就有问题，因为 for 的范围不确定

void TestFor(int array[]){    for(auto& e : array)        cout<< e <<endl;}

其实究其根本,如果传入数组名,范围for循环就可以拿到数组首元素地址,如果传入一个指针,拿到的就是指针本身的地址,而不是指针所指向空间的地址

 2. 迭代的对象要实现++和==的操作。

10. 指针空值nullptr(C++11)

10.1 C++98中的指针空值

在良好的 C/C++ 编程习惯中，声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现 不可预料的错误，比如未初始化的指针 NULL 实际是一个宏，在传统的 C 头文件 (stddef.h) 中，可以看到如下代码：

#ifndef NULL#ifdef __cplusplus#define NULL   0#else#define NULL   ((void *)0)#endif#endif

可以看到， NULL 可能被定义为字面常量 0 ，或者被定义为无类型指针 (void*) 的常量 。不论采取何 种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如：

void f(int){ cout<<"f(int)"<<endl;}void f(int*){ cout<<"f(int*)"<<endl;}int main(){ f(0); f(NULL); f((int*)NULL); return 0;}

程序本意是想通过 f(NULL) 调用指针版本的 f(int*) 函数，但是由于 NULL 被定义成 0 ，因此与程序的 初衷相悖。 在 C++98 中，字面常量 0 既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针 (void*) 常量，但是编译器 默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转 (void *)0 。 注意： 1. 在使用 nullptr 表示指针空值时，不需要包含头文件，因为 nullptr 是 C++11 作为新关键字引入 的 。 2. 在 C++11 中， sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0) 所占的字节数相同。 3. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用 nullptr 。