??樊梓慕：個人主頁
???個人專欄：《C語言》《數(shù)據(jù)結構》《藍橋杯試題》《LeetCode刷題筆記》《實訓項目》《C++》
??每一個不曾起舞的日子，都是對生命的辜負
目錄
前言
1.內(nèi)聯(lián)函數(shù)
1.1概念
1.2特性
2.auto關鍵字
2.1類型別名思考
2.2auto簡介
2.3auto的使用細則
2.4auto不能使用的場景
3.基于范圍的for循環(huán)
3.1范圍for的用法
3.2范圍for的使用條件
4.指針空值nullptr
前言
本篇文章是進入類和對象學習的前一課，也是最后一些與大家交代的C++入門知識，大家可以收藏下方便記憶。
歡迎大家??收藏??以便未來做題時可以快速找到思路，巧妙的方法可以事半功倍。
=========================================================================文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-728461.html
GITEE相關代碼：??fanfei_c的倉庫??
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1.內(nèi)聯(lián)函數(shù)
1.1概念
以inline修飾的函數(shù)叫做內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯時C++編譯器會在調用內(nèi)聯(lián)函數(shù)的地方展開，沒有函數(shù)調用建立棧幀的開銷，內(nèi)聯(lián)函數(shù)提升程序運行的效率。
觀察一些普通函數(shù)的匯編代碼：
那我們學習過函數(shù)棧幀的同學肯定非常熟悉，這里去call到add的地址。
那內(nèi)聯(lián)函數(shù)存在的意義就是省略掉這個過程，給程序運行提速。
如果在上述函數(shù)前增加inline關鍵字將其改成內(nèi)聯(lián)函數(shù)，在編譯期間編譯器會用函數(shù)體替換函數(shù)的調用。
??我們來看看如何查看這一過程??
查看方式：
- 在release模式下，查看編譯器生成的匯編代碼中是否存在call Add。
- 在debug模式下，需要對編譯器進行設置，否則不會展開(因為debug模式下，編譯器默認不會對代碼進行優(yōu)化，以下給出vs2013的設置方式)。
1.2特性
1. inline是一種以空間換時間的做法，如果編譯器將函數(shù)當成內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理，在編譯階段，會用函數(shù)體替換函數(shù)調用，缺陷：可能會使目標文件變大，優(yōu)勢：少了調用開銷，提高程序運行效率。
2. inline對于編譯器而言只是一個建議，不同編譯器關于inline實現(xiàn)機制可能不同，一般建議：將函數(shù)規(guī)模較小(即函數(shù)不是很長，具體沒有準確的說法，取決于編譯器內(nèi)部實現(xiàn))、不是遞歸、頻繁調用的函數(shù)采用inline修飾，否則編譯器會忽略inline特性。
下圖為《C++prime》第五版關于inline的建議：
3. inline不建議聲明和定義分離，分離會導致鏈接錯誤。因為inline被展開，就沒有函數(shù)地址了，鏈接就會找不到。
比如：
// F.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)
{
cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
f(10);
return 0;
}
// 鏈接錯誤：main.obj : error LNK2019: 無法解析的外部符號 "void __cdecl f(int)" (?
//f@@YAXH@Z)，該符號在函數(shù) _main 中被引用??【面試題】??
宏的優(yōu)缺點？
優(yōu)點：
1.增強代碼的復用性。
2.提高性能。
缺點：
1.不方便調試宏。（因為預編譯階段進行了替換）
2.導致代碼可讀性差，可維護性差，容易誤用。
3.沒有類型安全的檢查 。
C++有哪些技術替代宏？
1. 常量定義 換用const enum
2. 短小函數(shù)定義 換用內(nèi)聯(lián)函數(shù)
2.auto關鍵字
2.1類型別名思考
隨著程序越來越復雜，程序中用到的類型也越來越復雜，經(jīng)常體現(xiàn)在：
- 類型難于拼寫
- 含義不明確導致容易出錯
#include <string>
#include <map>
int main()
{
std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "蘋果" }, { "orange", "橙子" },
{"pear","梨"} };
std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}std::map<std::string, std::string>::iterator 是一個類型，但是該類型太長了，特別容易寫錯。聰明的同學可能已經(jīng)想到：可以通過typedef給類型取別名，比如：
#include <string>
#include <map>
typedef std::map<std::string, std::string> Map;
int main()
{
Map m{ { "apple", "蘋果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
Map::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}使用typedef給類型取別名確實可以簡化代碼，但是typedef有會遇到新的難題：
typedef char* pstring;
int main()
{
const pstring p1; // 編譯成功還是失??？
const pstring* p2; // 編譯成功還是失??？
return 0;
}?分析：
- const pstring p1;：這行代碼定義了一個名為 p1 的常量指針，指向 char 類型的數(shù)據(jù)。這意味著 p1 是一個常量指針，指向的數(shù)據(jù)是不能修改的。編譯器會發(fā)出警告，因為 p1 是一個常量指針，但是沒有指定它指向的數(shù)據(jù)是一個常量。
- const pstring* p2;：這行代碼定義了一個名為 p2 的指針，指向 pstring 類型的常量指針。這意味著 p2 是一個指向常量指針的指針。編譯器不會發(fā)出警告，因為 p2 是一個指針，只是指向 pstring 類型的常量指針。
需要注意的是，雖然編譯器可能會警告或報錯，但實際的編譯結果可能會因編譯器的不同而有所差異。這是由于不同的編譯器對于 const 修飾符的處理方式可能有所不同。
總之，根據(jù)代碼的定義和使用情況，編譯結果可能會有警告或錯誤，具體取決于編譯器的實現(xiàn)。建議在使用typedef時，確保定義和使用的一致性，并遵循編譯器的警告和錯誤提示。
即在編程時，常常需要把表達式的值賦值給變量，這就要求在聲明變量的時候清楚地知道表達式的類型。然而有時候要做到這點并非那么容易，因此C++11給auto賦予了新的含義。
2.2auto簡介
在早期C/C++中auto的含義是：使用auto修飾的變量，是具有自動存儲器的局部變量，但遺憾的是一直沒有人去使用它，大家可思考下為什么？
C++11中，標準委員會賦予了auto全新的含義即：auto不再是一個存儲類型指示符，而是作為一個新的類型指示符來指示編譯器，auto聲明的變量必須由編譯器在編譯時期推導而得。
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; 無法通過編譯，使用auto定義變量時必須對其進行初始化
return 0;
}注意：使用auto定義變量時必須對其進行初始化，在編譯階段編譯器需要根據(jù)初始化表達式來推導auto的實際類型。因此auto并非是一種“類型”的聲明，而是一個類型聲明時的“占位符”，編譯器在編譯期會將auto替換為變量實際的類型。?
2.3auto的使用細則
1.auto與指針和引用結合起來使用
用auto聲明指針類型時，用auto和auto*沒有任何區(qū)別，但用auto聲明引用類型時則必須加&。
比如：
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.在同一行定義多個變量
當在同一行聲明多個變量時，這些變量必須是相同的類型，否則編譯器將會報錯，因為編譯器實際只對第一個類型進行推導，然后用推導出來的類型定義其他變量。
比如：
void TestAuto()
{
auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0; // 該行代碼會編譯失敗，因為c和d的初始化表達式類型不同
}2.4auto不能使用的場景
1.auto不能作為函數(shù)的參數(shù)，返回值。
// 此處代碼編譯失敗，auto不能作為形參類型，因為編譯器無法對a的實際類型進行推導
void TestAuto(auto a)
{}2. auto不能直接用來聲明數(shù)組。
void TestAuto()
{
int a[] = {1,2,3};
auto b[] = {4，5，6};
}3. 為了避免與C++98中的auto發(fā)生混淆，C++11只保留了auto作為類型指示符的用法。
4. auto在實際中最常見的優(yōu)勢用法就是跟以后會講到的C++11提供的新式for循環(huán)，還有l(wèi)ambda表達式等進行配合使用。
5.auto真正的意義：定義對象時，類型較長，用auto比較方便。
3.基于范圍的for循環(huán)
3.1范圍for的用法
在C++98中如果要遍歷一個數(shù)組，可以按照以下方式進行：
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;
}對于一個有范圍的集合而言，由程序員來說明循環(huán)的范圍是多余的，有時候還會容易犯錯誤。
因此C++11中引入了基于范圍的for循環(huán)。
for循環(huán)后的括號由冒號“ ：”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)//想要修改數(shù)組中的值，加引用&，這里不能用指針！
e *= 2;
//依次取數(shù)組中數(shù)據(jù)賦給e，自動++，自動判斷結束
for (auto e : array)//可用實際類型，但推薦使用auto
cout << e << " ";
return 0;
}注意：與普通循環(huán)類似，可以用continue來結束本次循環(huán)，也可以用break來跳出整個循環(huán)。?
3.2范圍for的使用條件
1.for循環(huán)迭代的范圍必須是確定的
對于數(shù)組而言，就是數(shù)組中第一個元素和最后一個元素的范圍；對于類而言，應該提供begin和end的方法，begin和end就是for循環(huán)迭代的范圍。
注意：以下代碼就有問題，因為for的范圍不確定
void TestFor(int array[])//傳參得到數(shù)組首元素地址，不是數(shù)組！
{
for (auto& e : array)//所以不確定范圍
cout << e << endl;
}2.迭代的對象要實現(xiàn)++和==的操作。(關于迭代器這個問題，以后會講，現(xiàn)在提一下，沒辦法講清楚，現(xiàn)在大家了解一下就可以了)?
4.指針空值nullptr
在良好的C/C++編程習慣中，聲明一個變量時最好給該變量一個合適的初始值，否則可能會出現(xiàn)不可預料的錯誤，比如未初始化的指針。如果一個指針沒有合法的指向，我們基本都是按照如下方式對其進行初始化：
void TestPtr()
{
int* p1 = NULL;
int* p2 = 0;
// ……
}NULL實際是一個宏，在傳統(tǒng)的C頭文件(stddef.h)中，可以看到如下代碼：
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif可以看到，NULL可能被定義為字面常量0，或者被定義為無類型指針(void*)的常量。
不論采取何種定義，在使用空值的指針時，都不可避免的會遇到一些麻煩，比如：
void f(int)
{
cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
//調用第一個函數(shù)
f(0);
//同樣調用第一個函數(shù)，但此時就有歧義了，可能程序員想的是NULL此時為空指針
f(NULL);//可能程序員像調用第二個函數(shù)就只能用下面的方法了
//調用第二個函數(shù)
f((int*)NULL);
return 0;
}在C++98中，字面常量0既可以是一個整形數(shù)字，也可以是無類型的指針(void*)常量，但是編譯器默認情況下將其看成是一個整形常量，如果要將其按照指針方式來使用，必須對其進行強轉(void *)0。
注意：
- 在使用nullptr表示指針空值時，不需要包含頭文件，因為nullptr是C++11作為新關鍵字引入的。
- 在C++11中，sizeof(nullptr) 與 sizeof((void*)0)所占的字節(jié)數(shù)相同。
- 為了提高代碼的健壯性，在后續(xù)表示指針空值時建議最好使用nullptr。?
??馬上就進入類和對象的學習啦??
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