【C++】C++入门（下）--内联函数 auto关键字 nullptr
目录
一 内联函数
1 内联函数概念和定义
2 内联函数特性
二 auto关键字
1 auto概念
2 auto 的使用细则
(1) auto与指针和引用结合起来使用
(2) 在同一行定义多个变量
3 auto不能推导的场景
(1) auto不能作为函数的参数
(2) auto不能直接用来声明数组
4 基于范围的for循环
(1)使用
(2) 范围for的使用条件
三 指针空值nullptr(C++11)
一 内联函数
1 内联函数概念和定义
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。
一定会展开 吗? 不一定，因为inline只是一种建议，需要看此函数是否能够成为内联函数
先看看宏
#define ADD(x, y) ((x) + (y))
// 宏的缺点
// 1、容易出错，语法细节多
// 2、不能调试
// 3、没有类型安全的检查
int main()
{
//替换看
int ret1 = ADD(2, 3)*5; // （(2)+(3))*5
cout << ret1 << endl;
return 0;
}
用内联函数替代宏函数
// 可以调试
// 效率高，会展开
// 好写，语法简单
inline int Add(int x, int y)
{
int c = x + y;
return c;
}
int main()
{
int ret1 = Add(1, 2);
// 优点：不用建立栈帧，提高效率
cout << ret1 << endl;
return 0;
}
2 内联函数特性
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、不是循环, 且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。
循环语句和递归语句违背内联函数本质
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。般都是直接在源文件中定义内联函数的
可以在同一个项目的不同源文件内定义函数名相同但实现不同的inline函数
内联函数是一种建议，如果函数内部包括循环，递归，或者 代码量大且复杂，这些函数即使设置了内联函数，系统也不会当做内联函数来处理。
// F.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)
{
cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
f(10);
return 0;
}
// 链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl 二 auto关键字
1 auto概念
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
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声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得
#include<iostream>
using namespace std;
int Test()
{
return 10;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
auto d = Test();
auto e = &a;
auto& f = a;// &是不能省略的
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
cout << typeid(e).name() << endl;
cout << typeid(f).name() << endl;
//auto k; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
return 0;
}
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。
2 auto 的使用细则
(1) 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，但用auto声明引用类型时则必须 加&
int main()
{
int x = 10;
auto a = &x;
auto* b = &x;
auto& c = x;
cout << typeid(a).name() << endl;
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
*a = 20;
*b = 30;
c = 40;
cout << *a << endl;
cout << *b << endl;
cout << c << endl;
return 0;
}
(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
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
}
3 auto不能推导的场景
(1) auto不能作为函数的参数
// 此处代码编译失败，auto不能作为形参类型，因为编译器无法对a的实际类型进行推导
void Test(auto a)
{}
(2) auto不能直接用来声明数组
void Test()
{
int a[] = { 1,2,3 };
auto b[] = { 4，5，6 };//此行代码是错误的
}
4 基于范围的for循环
(1)使用
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。
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
// 依次取数组中数组赋值给e
// 自动判断结束，自动++往后走
for (auto& e : array)
e *= 2;
for (auto e : array)
cout << e << " ";
}
int main()
{
TestFor();
}
与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环
(2) 范围for的使用条件
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 TestFor(int array[])
{
for (auto& e : array)
cout << e << endl;
}迭代的对象要实现++和==的操作这个后面说
三 指针空值nullptr(C++11)
void f(int)
{
cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
f(0);
f(NULL);
f((int*)NULL);
return 0;
}
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。 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。
void f(int)
{
cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
f(0);
f(nullptr);
f((int*)NULL);
return 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。
C++入门算是搞完了, 分了上中下, 大家可以整体看, 也可以选择性看, 总之C++入门是进入C++的重要基础.