初识C++需要了解的一些东西（2）

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🌍内联函数

🌕内联函数概念

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。

🌖内联函数特性

• 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。
• 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。
• 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。

// F.h#include<iostream>usingnamespace std;inlinevoidf(int i);// F.cpp#include"F.h"voidf(int i){
 cout << i << endl;}// main.cpp#include"F.h"intmain(){f(10);return0;}

[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

注意：任何在类中声明的函数自动成为内联函数

🌓auto关键字(C++11)

🌞类型别名

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：

• 类型难于拼写
• 含义不明确导致容易出错

如下代码：

#include<string>#include<map>intmain(){
 std::map<std::string, std::string> m{{"apple","苹果"},{"orange","橙子"},{"pear","梨"}};
 std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();while(it != m.end()){//....}return0;}

其中

std::map<std::string, std::string>::iterator

是一个类型，但是该类型太长了，特别容易写错。可能有人会想：可以通过typedef给类型取别名，比如：

#include<string>#include<map>typedef std::map<std::string, std::string> Map;intmain(){
     Map m{{"apple","苹果"},{"orange","橙子"},{"pear","梨"}};
    Map::iterator it = m.begin();while(it != m.end()){//....}return0;}

使用typedef给类型取别名确实可以简化代码，但是typedef有会遇到新的难题：

typedefchar* pstring;intmain(){const pstring p1;const pstring* p2;return0;}

如上代码，p1和p2编译成功还是失败？

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。

⭐️auto简介

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。

#include<iostream>usingnamespace std;intTestAuto(){return10;}intmain(){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return0;}

注意：

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。

☀️auto的使用细则

• 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&

#include<iostream>usingnamespace std;intmain(){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;return0;}

• 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。

intmain(){auto a =1, b =2;
    cout <<typeid(a).name()<< endl;
    cout <<typeid(b).name()<< endl;//auto c = 3, d = 4.0;  // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同}

❄️auto不能推导的场景

• auto不能作为函数的参数 如下代码：

voidTestAuto(auto a){}

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。

• auto不能直接用来声明数组

voidTestAuto(){int a[]={1,2,3};auto b[]={4，5，6};//代码错误}

• 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

♊️基于范围的for循环(C++11)

♋️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：

voidTestFor(){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。
如下代码：

intmain(){int array[]={1,2,3,4,5};for(auto e : array)
        cout << e <<" ";return0;}

但是当我们想对数组的内容进行修改时，我们就需要用到引用。如下代码：

intmain(){int array[]={1,2,3,4,5};for(auto& e : array)
        e *=2;for(auto e : array)
        cout << e <<" ";return0;}

注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。

♊️范围for的使用条件

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。

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

📶指针空值nullptr(C++11)

🎦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。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化：

voidTestPtr(){int* p1 =NULL;int* p2 =0;}

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:

#ifndefNULL#ifdef__cplusplus#defineNULL0#else#defineNULL((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：

voidf(int){
 cout<<"f(int)"<<endl;}voidf(int*){
 cout<<"f(int*)"<<endl;}intmain(){f(0);f(NULL);f((int*)NULL);return0;}

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。
因此，C++11引入了一个新关键字

nullptr

。

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。

⛔️总结

本篇文章续上上一篇初识C++。到此初识C++必备基础知识点算是整理完毕，学识有限，如果大家觉得缺少什么可以在评论区留言。如果大家觉得本篇博客对你有帮助的话，希望大家点个收藏，谢谢大家😀😀😀😀。