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
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
。