目录
- 1. 内联函数
- 1.1概念
- 1.2特性
- 2. auto关键字
- 2.1 为什么要有auto
- 2.2 auto 简介
- 2.3 auto的使用细则
- 3.基于范围的for循环(C++11)
- 3.1 范围for的语法
- 3.2 范围for的使用条件
- 4.指针空值nullptr(C++11)
- 4.1 C++98中的指针空值
- 4.2 用nullptr表示指针空值
1. 内联函数
1.1概念
用inline修饰的函数叫作内联函数,C++编译器在编译时会在内联函数出展开,没有建立栈帧的开销,从而实现程序运行效率的提升
1.2特性
(1)内联函数是一种以空间换时间的作法,它在编译阶段,会用函数体替换函调用,
故它的优点是减少调用开销,提升程序运行效率。缺点是可能会使目标文件变大。
(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,如果函数规模较大,递归,或者函数并没有被频繁调用,不建议使用inline修饰,否则编译器会忽略inline特性,下图为《C++prime》第五版关于inline的建议:
利用这点特性我们可以用内联函数来代替一些短小的宏函数
(3) inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误。就算在各个文件内函数都是正确的,也是一样。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>
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;
}
// 链接错误:main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl
f(int)" (?f@@YAXH@Z),该符号在函数 _main 中被引用
2. auto关键字
2.1 为什么要有auto
随着我们深入的学习,写的程序越来越复杂,程序中用到的类型也越来越复杂,我们在写代码的时候会发现某些类型难以拼写,而且容易写错,因此auto诞生了,它可以让我们写代码更简单。
这时候又有个问题,我们之前学过typedef也可以通过改名来简化代码,那么为什么不用typedef呢?
因为在编程时,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。这一点typedef是做不到的。
typedef char* abcdefg;
int main()
{
const abcdefg p1; // 编译成功还是失败?
const abcdefg* p2; // 编译成功还是失败?
return 0;
}
2.2 auto 简介
在C++11中,标准委员会赋予了auto的含义为:auto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。
这意味着我们使用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。
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).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;
}
2.3 auto的使用细则
(1)auto与指针和引用结合起来使用时
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)在同一行定义变量时这些变量必须为同一个类型,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。
void Auto1()
{
auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0;
//上面这行代码会编译失败,因为c和d的初始化表达式类型不同
}
(3)auto不能用来当作函数形参和声明数组
3.基于范围的for循环(C++11)
3.1 范围for的语法
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 };
//表示自动遍历数组,并赋值给e
for(auto& e : array)//声明引用对象auto后必须加&
e *= 2;
for(auto e : array)
cout << e << " ";
return 0;
}
3.2 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。
(2)迭代的对象要实现++和==的操作。
4.指针空值nullptr(C++11)
4.1 C++98中的指针空值
对于一个指针,我们通常是这样初始化的:
void TestPtr()
{
int* p1 = NULL;
int* p2 = 0;
// ……
}
而NULL实际上是一个宏,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。 这样会导致我们使用空值的指针时会遇到麻烦。
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;
}
程序本来是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数,但是因为NULL被定义成0,这样就矛盾了。
4.2 用nullptr表示指针空值
(1)用nullptr表示指针空值,可以规避NULL被定义成0而导致的错误,我们在使用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)为了保持代码的健康,在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。