C++入门（3）inline+宏+auto+for循环+nullptr

最新推荐文章于 2024-10-26 16:19:11 发布

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#c++ #开发语言

文章介绍了C++中的内联函数，强调其用于减少调用开销但可能导致代码膨胀，以及编译器可能不遵循inline建议。宏定义和其优缺点也进行了讨论，包括类型安全问题。接着，介绍了C++11的auto关键字，用于简化复杂类型的声明，并需配合初始化使用。还提到了范围for循环的语法和使用条件，以及nullptr作为指针空值的更安全选择，避免了传统NULL的潜在问题。

1.内联函数

（1）概念

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会再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。（用数学来描述，Add编译后是5行指令。 ①不用inline函数，调用Add100次，在反汇编程序中，将有100+5行指令。②用inline函数，调用100次，将有100*5行指令）

2.特性

（1）inline是一种以空间换时间的做法，如上述两个程序描述，用数学来描述，Add编译后是5行指令。 ①不用inline函数，调用Add100次，在反汇编程序中，将有100+5行指令。②用inline函数，调用100次，将有100*5行指令。

缺陷：可能使目标文件变大，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、不是递归、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不建议声明个定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就回找不到。如：

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

3.宏

（1）定义

如：#indfine 函数名（参数）（（形参））一>#define Max(x,y) (((x)+(y))*10)

(2)优缺点

优点：增强代码的复用性。提高性能

缺点：不方便调试宏。导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。没有类型安全的检查。

4.auto关键字（c++11）

（1）什么是auto

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

std::map::iterator 是一个类型，但是该类型太长了，特别容易写错。

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。

（2）auto简介

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声明的变量必须有编译器在编译时期推导而得。

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”，编译器在编译期间会将auto替换为变量实际的类型。

（3）auto使用细则

①auto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&。

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。

③auto不能推导的场景

i.auto不能作为函数的参数

ii.auto不能直接用来声明数组

5.基于范围的for循环（C++11）

（1）范围for的语法

在C++98中如果要哦遍历一个数组，可以按照以下方式进行：

对于范围for的语法来说，for循环后的括号有冒号“：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则是表示被迭代的范围。

（2）范围for的使用条件

①for循环迭代的范围必须是确定的，即对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围。

6.指针空值nullptr（C++11）

（1）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。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化：

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

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：

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。因此如果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）所站字节数相同。

3.为了提高代码的准确性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。