引用
引用概念
引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空
间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。
注意：
1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
引用的价值(使用场景)
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直
接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效
率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低
1、传参数
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
void Swap(int* left, int* right)
{
int temp = *left;
*left = *right;
*right = temp;
}
int main()
{
int a = 2,b = 1;
Swap(a,b);
Swap(&a,&b);
return 0;
}传引用的效率比较高
#include<iostream>
#include <time.h>
using std::cout;
using std::endl;
struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A a) {}
void TestFunc2(A& a) {}
void TestRefAndValue()
{
A a;
// 以值作为函数参数
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
TestFunc1(a);
size_t end1 = clock();
// 以引用作为函数参数
size_t begin2 = clock();
for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
TestFunc2(a);
size_t end2 = clock();
// 分别计算两个函数运行结束后的时间
cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
TestRefAndValue();
return 0;
}
2、做返回值
这是传值返回
int Count()
{
int n = 0;
n++;
return n;
}该函数返回的不是n，而是n的拷贝
如果用传引用返回会怎样呢？
int& Count()
{
int n = 0;
n++;
return n;
}
int main()
{
int ret = Count();
cout << ret << endl;
return 0;
}结果是不确定的，取决于编译器，如果在函数栈帧销毁时编译器会不会把空间给清理了
如果把空间清理了，就是随机值，没被清理就是1
所以引用做返回值时要注意不能返回函数里面定义的变量的引用
优点之一：
效率高
struct A { int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }
// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }
void TestReturnByRefOrValue()
{
// 以值作为函数的返回值类型
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
TestFunc1();
size_t end1 = clock();
// 以引用作为函数的返回值类型
size_t begin2 = clock();
for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
TestFunc2();
size_t end2 = clock();
// 计算两个函数运算完成之后的时间
cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;
cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
TestReturnByRefOrValue();
return 0;
} 
优点二：
返回值可以修改
常引用
int main()
{
const int a = 10;
//int& b = a;//不行会报错，a为常量，权限不能放大
//权限可以平移
const int& b = a;
int c = 20;
//权限可以缩小
const int& d = c;
int e = a;//值的拷贝不存在权限的放大或缩小
return 0;
}引用和指针的区别
在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
引用和指针的不同点:
1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体
而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32
位平台下占4个字节)
6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
9. 引用比指针使用起来相对更安全
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。
之前C语言用宏来写一些简单的函数，但是宏函数有许多缺点：
1、语法细节多，容易写错
2、不能调试
3、没有类型安全的检查
优点是不用建立栈帧提高效率
C++就用内联函数来替代宏函数(内联函数也可以不用建立栈帧，还能调试)
内联函数适合频繁调用的小函数
内联函数展不展开还是取决于编译器的
函数过长就不会展开,且大多数编译器都不支持展开递归函数
inline void Swap(int& a, int& b)
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}
int main()
{
int a = 3, b = 5;
Swap(a, b);
cout << a << " " << b << endl;
return 0;
}内联函数不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为内联函数被展开，就没有函数地址
了，链接就会找不到。
auto关键字
auto可以自动推导类型
int main()
{
int a = 0;
int b = a;
auto c = a;
auto d = &a;
auto* e = &a;
auto& f = a;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
cout << typeid(e).name() << endl;
cout << typeid(f).name() << endl;
return 0;
}
void TestAuto()
{
auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0; // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}不支持做参数和返回值
void TestAuto(auto a)//error
{}void TestAuto()
{
int a[] = {1,2,3};
auto b[] = {4，5，6};//error
}基于范围的for循环
范围for的语法
int main()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (auto e : array)
cout << e << " ";
return 0;
}依次取数组中的数据赋值给e，自动判断结束自动++往后走
如果要修改数组的值呢
这会报错
int main()
{
for (auto e : array)
{
e++；
cout << e << " ";
}
return 0;
}应该这么写
int main()
{
for (auto& e : array)
{
e++;
cout << e << " ";
}
return 0;
}指针空值nullptr
void f(int)
{
cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
int* ptr = NULL;
f(0);
f(NULL);
return 0;
}输出
第二个为什么不是调用的指针呢？
C++在库里面将NULL定义成了一个宏
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif如果将其定义成下边((void *)0)就没问题了
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