『C++成长记』C++入门——内联函数

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目录

一、内联函数

1.1内联函数的概念

1.2内联函数的特征

二、auto关键字

2.1auto简介

2.2auto使用规则

2.3auto无法使用的场景

三、基于范围的for循环

3.1范围for的语法

3.2范围for的使用条件

四、指针空值nullptr

一、内联函数

普通的函数在调用的时候会开辟函数栈帧，会产生一定量的消耗，在C语言中可以用宏函数来解决这个问题，但是宏存在以下缺陷：复杂、容易出错、可读性差、不能调试。为此，C++中引入了内联函数这种方法。

1.1内联函数的概念

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。

int Add(int x, int y){return x + y ;}int main(){int ret = 0;ret = Add(3, 5);cout << ret << endl;return 0;}

内联函数

inline int Add(int x, int y){return x + y ;}

内联函数在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。

注意：在默认的Debug模式下，内联函数是不会展开的。

查看方式：

• 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add。
• 在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开，需要进行设置，设置过程如下：

1.2内联函数的特征

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. 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(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、且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。

二、auto关键字

随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，例如：

#include #include int mian(){vetcor v;vetcor::iterator it = v.begin();return 0;}

vetcor::iterator是一个类型，但是该类型太长了，特别容易写错。在C语言中，我们可以通过 typedef 给类型取别名，比如：

typedef vetcor::iterator Map；

使用typedef 给类型取别名确实可以简化代码，但使用typedef 又会遇到新的问题。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。但这点有时很难做到，因此C++11给auto赋予了新的含义。

auto it = v.degin();

2.1auto简介

在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量， 但在C++11中：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。简单来说，auto会根据表达式自动推导类型。

int main(){int a = 0;auto b = a;auto& c = a;auto* d = &a;//typeid可用来查看变量类型cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;return 0;}

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。

int main(){auto a;//要初始化return 0;}

2.2auto使用规则

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，

int main(){int x = 10;auto a = &x;auto* b = &x;cout << typeid(a).name() << endl;cout << typeid(b).name() << endl;return 0;}

• 用auto声明引用类型时，则必须加&

int main(){int x = 10;auto& a = x;cout << typeid(a).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的时候，这些变量必须是相同的类型，否则编译器会报错，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 a = 10, b = 30;auto c = 15, d = 1.5;//该行编译失败，c和d的初始化类型不同}

2.3auto无法使用的场景

auto不能作为函数的参数

//错误，编译器无法对x的实际类型进行推导void Text(auto x){}int main(){int a=5;Test(a);return 0;}

auto不能作返回值

auto Test(int x){}

auto不能直接用来声明数组

void Text(){auto arr[] = { 1, 2, 3 };//错误写法int arr[] = {1, 2, 3}//这才是正确写法}

三、基于范围的for循环

3.1范围for的语法

我们在以前使用 for 遍历一个数组，会用下面这种方法：

int main(){int arr[] = { 1,2,3,4,5 };int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (int i = 0; i < size; ++i){cout << arr[i] << " ";}cout << endl;}

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。因此C++11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。

int main(){int arr[] = { 1,2,3,4,5 };int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (auto e : arr){cout << e << " ";}return 0;}

依次取数组arr中的每个数赋值给e，e也就是数组中每个数的拷贝，所以e的改变不会影响数组中数的改变，想要改变数组的值，要使用引用。

int main(){int arr[] = { 1,2,3,4,5 };int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (auto e : arr){e++;cout << e << " ";}cout << endl;for (auto e : arr){cout << e << " ";}return 0;}

3.2范围for的使用条件

1. for循环迭代的范围必须是确定的
2. 迭代的对象要实现++和==的操作

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；对于类而言，应该提供 begin 和end的方法，begin和end就是for循环迭代的范围。

注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定

void Text(int arr[])//arr本质上只是一个地址，没有范围{for (auto a : arr){cout << a << endl;}}

数组不能传参，数组传参传递的是数组首元素的地址

四、指针空值nullptr

在C/C++编程习惯中，我们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，我们都会把它置为空指针。

void Test(){int* p1 = NULL;int* p2 = 0;}

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#endif

下面这段代码的结果是什么呢？

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

程序本意是想通过 f(NULL) 调用 f(int*) 函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。 在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要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。

本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获，同时也感谢各位读者三连支持。文章有问题可以在评论区留言，博主一定认真认真修改，以后写出更好的文章。你们的支持就是博主最大的动力。