【C++入门】—— C++入门 (下)

【C++入门】—— C++入门 (下)_内联函数

前言：在了解完前面的C++基础内容后，马上我们就要真正不如C++的学习了，但在之前让我们最后了解最后一点点C++入门知识！来迟的520特别篇！

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本篇主要内容：
内联函数
auto关键字
范围for
指针空值nullptr

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C++入门

1. 内联函数
- 1.1 内联函数概念
- 1.2 内联函数特性
2. auto关键字
- 2.1 auto简介
- 2.2 auto的使用细则
- 2.3 auto不能推导的场景
3. 范围for
4. 指针空值nullptr
5. 总结

1. 内联函数

1.1 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

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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。

在使用内联函数时，并没有进行call

1.2 内联函数特性

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. 编译器并不会执行所有的内联函数，不同编译器关于inline实现机制可能不同，若一个函数代码很长且频繁调用，如果编译器将这个内联函数展开则会适得其反

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《C++prime》第五版关于inline的建议：

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

// func.h
#include <iostream>
using namespace std;

inline void f(int i);

// func.cpp
#include "func.h"

void f(int i)
{
	cout << i << endl;
}

// test.cpp
#include "func.h"

int main()
{
	f(10);
	return 0;
}

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内联函数可以在一些特定的场合中替换宏

2. auto关键字

随着以后C++学习的不断深入，程序中用到的类型也越来越复杂，类型难于拼写或者含义不明确导致容易出错

std::vector<std::string>::iterator it

像这样的类型名过长的在后面会频繁出现，而typedef并不能简化所有类型，所以就让auto有了新的含义

2.1 auto简介

C++11中，标准委员会赋予了auto全新：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。

// 用于查询变量的类型名
typeid(变量名).name

int test（)
{
	return 10;
}
int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a;
	auto c = 'a';
	auto d = test();
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;
	return 0;
}

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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。

2.2 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&

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;
	
	return 0;
}

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

int main()
{
	auto q = 1, w = 2.1;
	auto e = 3, r = 4.2;
	// 编译会报错
}

变量类型不同无法推导出来的类型定义其他变量！

2.3 auto不能推导的场景

auto不能作为函数的参数：

在上面我们讲到了auto是对类型的推导，而作为函数参数时auto无法对形参的实际类型进行推导

void test(auto a)
{
	......
}

auto不能直接用来声明数组：

void TestAuto()
{
	int a[] = {1,2,3};
	auto b[] = {4，5，6};
	
}

按道理来说，数组内部同类型，auto会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，但是这行不通！

3. 范围for

在以前C语言如果我们想要变量一个数组，那么我们就要用常规的循环语句，但是在C++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

注意：for循环迭代的范围必须是确定的

int a[] = {1,2,3,4,5,6};

for(auto e : a)
{
	cout << e <<" ";
}

范围for可以修改数组中的值，但必须要变为引用

int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4,5 };
	// for (auto e : a)
	//不加引用将不会修改数组内容！
	for (auto& e : a)
	{
		e *= 2;
		cout << e << " ";
	}
	return 0;
}

4. 指针空值nullptr

void f(int)
{
	cout << "void f(int)" << endl;
}

void f(int*)
{
	cout << "void f(int*)" << endl;
}

int main()
{
	f(0);
	f(NULL);
	return 0;
}

正常情况，我们看过去可以会觉得0->int，NULL - > int *,但是事实情况却不是这样！
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实际上，NULL实际是一个宏！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

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif

因此我们如果不强转的话并不能用NULL来将其按照指针方式来使用，所以C++引入了nullptr!

-注意：

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。
在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
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。