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C++入门(下)

阿猿收手吧! 2023-07-09 00:00:03
简介C++入门(下)


本篇继续认识C++,在 C++入门(上) 的基础上,讲解inline函数,auto关键字等语法。

1.内联函数

1.1定义

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。

1.2由来

在多次调用函数时,C语言提供的解决办法是:宏函数。C++则引入了内联函数。可以这么理解,内联函数是对宏函数的优化。

1.3复习宏

先来复习一下宏的优缺点:程序环境和预处理中详细讲解了宏。

在这里插入图片描述

优点:
1.复用性强2.宏函数提高效率,减少栈帧建立 3.参数合适,类型任意
缺点:
1.可读性差2.无类型安全检查3.不方便调试4.运算符优先级问题

ADD两个变量的宏函数
#define ADD(a,b) ((a)+(b))
应用:

if(ADD(1,2))  //外括号含义
{
return 1;
}

5*ADD(1,2); //外括号存在意义

int x = 1, y = 2;
ADD(x | y,x & y);  //内括号涉及问题

1.4应用

#include<iostream>
using namespace std;
inline int Add(int a,int b)
{
return a+b;
}
int main()
{
int c=Add(1,2);
cout<<c<<endl;
return 0; 
}

1.5特性

  1. inline以空间换时间,在编译阶段会用函数体替换函数调用,缺点:可能会使目标文件变大,优势:没有调用开销,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:函数规模较小(函数内部实现代码指令不是很长)、不是递归频繁调用的函数采用inline修饰。
  3. inline不建议声明和定义分离,分离导致链接错误。内联函数名在汇编时不放进符号表,在链接时无法找到内联函数地址。解决办法:函数声明和定义结合统一放在fun.h文件里。i
    在这里插入图片描述

2.auto关键字

2.1由来

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
    typedef重命名可以简化代码,但是会有下面问题:
typedef char* p;
int main()
{
	const p p1;///err,未初始化
	const p* p2;//ok
	
	return 0;
}

2.2介绍

早期C/C++中的auto:使用auto修饰的变量,是具有自动存储器的局部变量
C++11: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

注意:

  1. auto定义变量时必须进行初始化,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。
  2. 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。

2.3应用

  • 1.auto定义举例

在这里插入图片描述

  • 2.auto与指针和引用

在这里插入图片描述

  • 3.一行中定义多个变量
    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。
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
}
  • 4.不能用auto的场景
1.auto不能作为函数的参数
// auto不能作为形参类型,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[] = {456};
}
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

3.范围for

3.1语法

1.C++98中遍历数组
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;
}
2.引入  基于范围的for循环
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
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;
}

3.2使用条件

for循环迭代的范围必须是确定的
问题代码:for的范围不确定

void TestFor(int array[])
{
  for(auto& e : array)
    cout<< e <<endl;
}

4.指针空值

4.1引例:

void f(int)
{
cout<<"f(int)"<<endl;
}
void f(int*)
{
cout<<"f(int*)"<<endl;
}
int main()
{
int* p=NULL:
f(0);
f(NULL);
f(p);
f((int*)NULL);
return 0;
}

在这里插入图片描述
原因:NULL实际是一个宏,在传统的C头文件(stddef.h)中有如下代码
在这里插入图片描述
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,编译器默认情况下将0看成是一个整形常量,故出现上述代码情况。

4.2注意

  1. nullptr在C++11中是关键字,使用nullptr表示指针空值不需要包含头文件
  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。
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。