C++入门（下）

一.内联函数

1.定义

​ 通过inline修饰的函数我们称之为内联函数，下面我们将通过实例进行说明：

#include <iostream>
using namespace std;
int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}

int main()
{
	int ret = Add(1, 2);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

​ 调试代码我们通过转到反汇编我们可以发现，正常使用函数时，我们会去进行函数调用:

当我们修改Add函数在其前面加上inline修饰后即：

inline int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}

​ 我们会发现在编译期间函数的调用被直接替换成了函数体：

（注：以上是debug模式下的操作，debug下要查看到该变化可能需要对编译器进行设置,VS通常是在项目-属性中，将C/C++中调试信息格式改为程序数据库（/Zi），将内联函数扩展改为 只适用于 __inline（/0b1)，可以通过搜索查找修改）

​ 综上，C++在编译时会在调用内联函数的地方展开，这样会减少函数调用时建立栈帧的开销从而提升程序运行的效率。

2.特性

​ 1.inline通常不建议将声明和定义分离，因为当inline被展开时，就没有函数地址了，链接会找不到从而导致链接错误。

如：

//以下为Add.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline int Add(int left, int right);

// 以下为Add.cpp
#include "Add.h"
inline int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}

//以下为main.cpp
#include "Add.h"
int main()
{
	int result = Add(1, 2);
	cout << result << endl;
	return 0;
}

​ 当运行以上代码时，编译器会报错如下：

​

​ 2.inline提高效率的本质是以空间换时间，即使用inline可能会使目标文件变大但会提高运行效率。

​

​ 3.inline对于编译器来说仅仅是一个建议，编译器可以选择忽略这个请求，且不同编译器对于inline实现的机制可能不同，一般来说，通常函数规模较小、非递归且频繁使用的函数可以采用inline修饰，否则编译器可能会忽略inline特性。

二.auto关键字

1.定义

​ 早期C/C++给auto的含义为：使用auto修饰的变量，表示具有自动存储器的局部变量，但很少会有人去使用，在C++11中，标准委员会赋予了它全新含义：auto不再是一个存储类型的指示符，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，我们可以理解为auto可以根据你所给的变量自动推导其类型。

int test()
{
	return 1;
}
int main()
{
    int n1 = 10;
    auto n2 = n1;
    auto n3 = 'a';
    auto n4 = test();
    cout << typeid(n1).name() << endl;
    cout << typeid(n2).name() << endl;
    cout << typeid(n3).name() << endl;
    cout << typeid(n4).name() << endl;
    return 0;
}

​ 我们可以得到以下结果：

​ 我们可以看到根据不同的情况auto会自动推导成不同的类型。也因为这样所以我们在使用auto定义变量时必须初始化。假如我们如下使用：

int main()
{
   auto n; 
   return 0;
}

​ 则会报错如下：

​ 思考：

​ 我们为什么需要用到auto关键字呢？难道我们直接表明变量的类型不是更好吗？或许大家有这样的想法，其实是因为随着我们学习的深入，程序会越来越复杂，程序中用到的类型也可能越来越复杂甚至有很长一串，我们在使用时可能会出现类型难拼写、含义不明确等错误，我们可以联想到我们有时候为什么要用typedef对一些很长的名称取别名。

2.使用

​ 1.结合指针和引用使用

​ 当我们用auto声明指针类型时，使用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用变量时必须＋&：

int main()
{
    int n = 10;
    
    auto n1 = &n;
    auto* n2 = &n;
    //以上两种方式无区别
    
    auto& n3 = n;//必须＋&
    return 0;
}

​

​ 2.声明定义多个变量

​ 当同一行声明多个变量时，这些变量必须时相同的类型，其原理是根据第一个变量的类型进行推导从而定义后面的变量。

int main()
{
    auto n1 = 10,n2 = 100;//正确
    auto n3 = 20,n2 = 20.2;//错误，会编译失败，结果如下图
    return 0;
}

​ 注意：

​ 1.auto不能做函数参数；

​ 2.auto不能用于声明数组；

​ 3.auto在C++11中只保留了auto作类型指示符的用法从而避 免与C++98混淆。

三.基于范围的for循环

1.使用

​ 直接上代码：

int main()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for(auto& n : array)
    {
         n++;
    }
         
    for(auto n : array)
    {
        cout << n << endl;
    }       
    return 0;
}

​ 输出结果:

​ 我们可以看到以上代码的功能为：取array数组中的每一个数进行自加1并打印。两个for的用法即为范围for的用法，即：**for循环后的括号由冒号分为两部分：前者是范围内用于迭代的变量，后者表示被迭代的范围。**即依次将array中的数取到n中进行自加1和打印操作，auto用于自动推导n的类型（这也是auto的另一个常使用的方式），这里改为int效果相同。

​ 注：范围for也可以通过continue跳过本次循环，通过break结束循环。

2.使用条件

​ 1.循环迭代的范围必须确定。

int main()
{
    int array[];
    //int array[10];  可以
    for (auto& n : array)
    {
        cout << n << endl;
    }
    return 0;
}//由于array数组未定义，不知道其大小范围，导致范围for的范围不确定，因此会报错如下：

​ 2. 迭代的对象要实现++和==的操作。（具体原因需要了解范围for的底层原理以及迭代器的使用，我们后续学到后再具体谈）
本篇文章到此结束，有错误欢迎各位大佬讨论指正，谢谢。