一、內(nèi)聯(lián)函數(shù)

?普通的函數(shù)在調(diào)用的時(shí)候會(huì)開(kāi)辟函數(shù)棧幀，會(huì)產(chǎn)生一定量的消耗，在C語(yǔ)言中可以用宏函數(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但是宏存在以下缺陷：復(fù)雜、容易出錯(cuò)、可讀性差、不能調(diào)試。為此，C++中引入了內(nèi)聯(lián)函數(shù)這種方法。

1.1 定義

?以inline修飾的函數(shù)叫做內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯時(shí)C++編譯器會(huì)在調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)的地方展開(kāi)，沒(méi)有函數(shù)調(diào)用建立棧幀的開(kāi)銷(xiāo)，所以?xún)?nèi)聯(lián)函數(shù)可以提高程序的運(yùn)行效率。
??普通函數(shù)：

int Add(int x, int y)//這里的Add是一個(gè)普通函數(shù)
{
	return x + y ;
}

int main()
{
	int ret = 0;
 	ret = Add(3, 5);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

??內(nèi)聯(lián)函數(shù)：

inline int Add(int x, int y)
{
	return x + y ;
}

int main()
{
	int ret = 0;
 	ret = Add(3, 5);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

注意：在默認(rèn)的Debug模式下，內(nèi)聯(lián)函數(shù)是不會(huì)展開(kāi)的，需要進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置過(guò)程如下：

1.2 特性

• inline是一種以時(shí)間換空間的做法，如果編譯器將函數(shù)當(dāng)成內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理，在編譯階段，會(huì)用函數(shù)體替換函數(shù)調(diào)用。缺陷：可能會(huì)使目標(biāo)文件變大，優(yōu)點(diǎn)：少了調(diào)用開(kāi)銷(xiāo)，提高程序運(yùn)行效率。
• inline對(duì)編譯器而言只是建議，不同的編譯器關(guān)于inline的實(shí)現(xiàn)機(jī)制可能不同，一般建議：將函數(shù)規(guī)模小的（即函數(shù)不是很長(zhǎng)，具體沒(méi)有準(zhǔn)確的說(shuō)法，取決于編譯器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)）、不是遞歸、且頻繁調(diào)用的函數(shù)采用inline修飾，否則編譯器會(huì)忽略inline特性。
• inline建議函數(shù)聲明和定義不能分離，因?yàn)閮?nèi)聯(lián)函數(shù)在預(yù)處理階段就直接展開(kāi)，因此內(nèi)聯(lián)函數(shù)不會(huì)進(jìn)符號(hào)表，因此如果聲明和定義分離，頭文件只有聲明，在預(yù)處理階段，頭文件展開(kāi)，只知道該函數(shù)是一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)，沒(méi)有對(duì)應(yīng)函數(shù)的定義，因此就無(wú)法完成替換，那就只能等通過(guò)call在鏈接階段去找該函數(shù)，但是它是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，沒(méi)有進(jìn)符號(hào)表，所以鏈接階段就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

??為什么是函數(shù)規(guī)模??？
?假設(shè)一個(gè)函數(shù)經(jīng)過(guò)編譯，得到五十條匯編指令。普通情況下，調(diào)用此函數(shù)只需要一條call指令，調(diào)用10000此也就10000條call指令，但是如果把這個(gè)函數(shù)設(shè)置成內(nèi)聯(lián)函數(shù)，指令的數(shù)量就會(huì)大大增加，因?yàn)閮?nèi)聯(lián)函數(shù)完成的是替換，把所有調(diào)用它的地方，都用函數(shù)體去替換，這也就意味著，原來(lái)1條call指令就能完成的任務(wù)，現(xiàn)在替換后就變成了50條指令，假如還是調(diào)用了10000次該函數(shù)，那就從10000條call指令，變成了500000條指令，其實(shí)這就是代碼膨脹。

inline int Add(int x, int y)
{
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	cout << "xxxxxxxxxxxx" << endl;
	return x + y ;
}

int main()
{
	int ret = 0;
 	ret = Add(3, 5);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

?對(duì)于上面函數(shù)體比較長(zhǎng)的函數(shù)，即使我們?nèi)藶橐?guī)定了它是內(nèi)聯(lián)，但最終還是通過(guò)call指令去調(diào)用函數(shù)。

??為什么是被頻繁調(diào)用？
?因?yàn)槠胀ê瘮?shù)在調(diào)用的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建函數(shù)棧幀，若頻繁調(diào)用就會(huì)頻繁的創(chuàng)建棧幀，增加消耗。宏和內(nèi)聯(lián)，就是為了解決開(kāi)銷(xiāo)問(wèn)題。如果調(diào)用的次數(shù)不多，開(kāi)辟一點(diǎn)棧幀是無(wú)所謂的。

二、auto關(guān)鍵字

2.1 簡(jiǎn)介

?C++11中規(guī)定：auto不再是一個(gè)存儲(chǔ)類(lèi)型指示符，而是作為一個(gè)新的類(lèi)型指示符來(lái)指示編譯器，auto聲明的變量必須由編譯器在編譯時(shí)期推導(dǎo)而得。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，auto會(huì)根據(jù)表達(dá)式自動(dòng)推導(dǎo)類(lèi)型。

int main()
{
	int a = 0;
	auto b = a;//自動(dòng)推導(dǎo)出b的類(lèi)型是int
	auto c = 1.11 + 1;//自動(dòng)推導(dǎo)出c的類(lèi)型是double
	cout << typeid(b).name() << endl;//typeid可用來(lái)查看變量類(lèi)型
	cout << typeid(c).name() << endl;
	return 0;
}

??注意：
?使用auto定義變量時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行初始化，在編譯階段編譯器需要根據(jù)初始化表達(dá)式，來(lái)推導(dǎo)auto的實(shí)際類(lèi)型。因此，auto并非是一種“類(lèi)型”的聲明，而是一個(gè)類(lèi)型聲明的“占位符”，編譯器在編譯階段會(huì)將auto替換為變量實(shí)際的類(lèi)型。

int main()
{
	auto a;//錯(cuò)誤，必須要初始化
	return 0;
}

2.2 auto使用細(xì)則

??auto與指針和引用結(jié)合起來(lái)使用
?用auto聲明指針類(lèi)型時(shí)，用auto和aauto*沒(méi)有任何區(qū)別，但是auto聲明引用類(lèi)型時(shí)，必須要加&，如下，如果c不加&的話，就是x的一份拷貝。

int main()
{
	int x = 10;
	auto a = &x;//根據(jù)右邊推出，a是一個(gè)指針類(lèi)型
	auto* b = &x;//右邊必須是一個(gè)地址，因?yàn)榍懊婕恿?
	auto& c = x;//引用必須要加&
}

??在同一行定義多個(gè)變量
?當(dāng)在同一行聲明多個(gè)變量的時(shí)候，這些變量必須是相同的類(lèi)型，否則編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榫幾g器實(shí)際只對(duì)第一個(gè)類(lèi)型進(jìn)行推導(dǎo)，然后用推導(dǎo)出來(lái)的類(lèi)型定義其他變量。

int main()
{
	auto a = 10, b = 30;
	auto c = 60, d = 1.1;//該行編譯失敗，c和d的初始化類(lèi)型不同
}

2.3 不能使用auto的場(chǎng)景

• auto不能作為函數(shù)的參數(shù)

//錯(cuò)誤，編譯器無(wú)法對(duì)x的實(shí)際類(lèi)型進(jìn)行推導(dǎo)
void Text(auto x)
{}

• ·auto不能直接用來(lái)聲明數(shù)組

void Text()
{
	//auto arr[] = { 1, 2, 3 };//錯(cuò)誤寫(xiě)法，請(qǐng)勿模仿
	int arr[] = {1, 2, 3}//這才是正確寫(xiě)法
}

小Tips：auto在實(shí)際中常被用在：基于范圍的for循環(huán)中、還有l(wèi)ambda表達(dá)式中、其次就是一些非常非常長(zhǎng)的類(lèi)型，也會(huì)用auto進(jìn)行替換。

三、基于范圍的for循環(huán)

??C++98中遍歷一個(gè)數(shù)組：

void TestFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)//通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)
     	array[i] *= 2;
	for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)//通過(guò)指針訪問(wèn)
     	cout << *p << endl;
}

??C++98中遍歷一個(gè)數(shù)組：
?對(duì)于一個(gè)有范圍的集合而言，由程序員來(lái)說(shuō)明循環(huán)的范圍是多余的，有時(shí)候還容易犯錯(cuò)誤。因此C++11中引入了基于范圍for循環(huán)。for循環(huán)后的括號(hào)由冒號(hào)“ : ”分為兩部分：第一部分是范圍內(nèi)用于迭代的變量，第二部分則表示被迭代的范圍。

void TestFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for(auto& e : array)//加引用可以對(duì)后面的值修改
     	e *= 2;
	for(auto e : array)
     	cout << e << " ";
	return 0;
}

3.1 范圍for的使用條件

• for循環(huán)迭代的范圍必須是確定的
• 迭代的對(duì)象要實(shí)現(xiàn)++和==的操作

?對(duì)數(shù)組而言，就是數(shù)組中第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素的范圍；對(duì)于類(lèi)而言，應(yīng)該提供begin和end方法，begin和end就是for循環(huán)的迭代范圍。范圍for本質(zhì)上是迭代器，支持迭代器就支持范圍for。

void Text(int arr[])//arr本質(zhì)上只是一個(gè)地址，沒(méi)有范圍
{
	for (auto a : arr)//錯(cuò)誤
	{
		cout << a << endl;
	}
}

四、指針空值nullptr

?良好的編程習(xí)慣要求我們，在聲明一個(gè)變量時(shí)最好給該變量一個(gè)合適的初始值，否則可能出現(xiàn)不可預(yù)料的錯(cuò)誤，比如未初始化的指針。如果一個(gè)指針沒(méi)有合法的指向，我們一般會(huì)把它置空。
??回顧NULL：

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

?上述代碼的本意是：希望通過(guò)f(NULL);去調(diào)用void f(int*)，但是通過(guò)執(zhí)行結(jié)果可以看出，f(NULL);調(diào)用的是void f(int)。這是因?yàn)?code>NULL被定義成了0，且C++98中規(guī)定，字面常量0，既可以是一個(gè)整型數(shù)字，也可以是無(wú)類(lèi)型的指針（void*）常量，但是編譯器默認(rèn)情況下將其看成一個(gè)整型常量，如果要將其按照指針的方式來(lái)使用，必須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換(void*)0。

??認(rèn)識(shí)nullptr：
?nullptr用來(lái)表示指針空值，因?yàn)閚ullptr是C++11作為新關(guān)鍵字引入的，所以在使用的時(shí)候不需要包頭文件。C++11中，sizeof(nullptr)和sizeof((void*)0)所占字節(jié)數(shù)相同。

int main()
{
	cout << sizeof(nullptr) << endl;
	cout << sizeof((void*)0) << endl;
	return 0;
}

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