• C++学习第五课--函数新特性、内联函数、const详解笔记


    一、函数前置与后置返回类型

    函数在声明和定义时,可以不用写形参名字,直接写形参数据类型,但是为了代码的可读性和维护,建议在声明和定义函数时都要写形参名字。

    1. int func(int a,int b); 等价 int func(int,int); //函数声明
    2. int func(int a,int b)
    3. {
    4. return a+b;
    5. }

    函数这种写法叫做“前置返回类型”,也就是说函数的返回类型位于函数声明和函数定义语句的开头。

    C++11引入一种新的函数语法,叫做后置返回类型也就是在函数声明或定义中把 返回类型写在参数列表后面。

    1. auto func(int a,int b)->int; //函数声明中的后置返回类型写法
    2. auto func(int a,int b)->int //函数定义中的后置返回类型写法
    3. {
    4. return a+b;
    5. }

    二、内联函数

    在.h头文件中,直接定义一个函数,不需要声明,然后在函数前面加inline关键字,这就是内联函数,如下:

    1. inline int func(int a,int b)
    2. {
    3.    return a+b;
    4. }

    在程序执行过程中,调用函数时需要进行压栈和出栈处理函数调用和返回的问题,这一过程需要系统开辟内存空间,但是如果函数本身内容很少,调用函数又频繁调用系统开辟内存,耗费系统资源和性能问题。

    函数前面加inline内联函数效果如下:

    (1)影响编译器,在编译阶段完成对 inline 函数的处理,系统尝试将调用该函数的动作替将换为函数的本体(不再进行函数调用) .通过这种方式,来提升程序执行性能。

    (2)inline 关键字只是程序员〈开发者 )对编译器的一个建议,编译器可以尝试去做也可以不去做,这取决于编译器的诊断功能,也就是说决定权在编译器,无法人为去控制.

    (3)inline 函数尽量简单 ,代码尽量少,尤其是各种复杂的循环、分支、递归调用等,尽量少出现在内联函数中,否则,编译器可能会因为这些代码的原因拒绝让这个函数成为内联函数.

    (4)用函数本体取代函数调用,显然可以增加效率,但同时带来的问题是函数代码膨胀了. 所以内联函数商数体要尽可能短小,这样引人 inline 才有意义。

    三、函数用法总结

    以下函数用法转载于:   https://www.cnblogs.com/zzdbullet/p/9559371.html

    函数的局部变量返回值

    一般的来说,函数是可以返回局部变量的,但是要注意几种情况。 局部变量的作用域只在函数内部,在函数返回后,局部变量的内存已经释放了。因此,如果函数返回的是局部变量的值,不涉及地址,程序不会出错。但是如果返回的是局部变量的地址(指针)的话,程序运行后会出错。因为函数只是把指针复制后返回了,但是指针指向的内容已经被释放了,这样指针指向的内容就是不可预料的内容,调用就会出错。准确的来说,函数不能通过返回指向栈内存的指针(注意这里指的是栈,返回指向堆内存的指针是可以的)。

    返回局部变量的值可以有以下几种情况:

    (1)返回局部自动变量

    1. int function(void)
    2. {
    3. int temp = 100; // 返回局部自动变量的值
    4. return temp;
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. int data = function();//data接收function返回的值
    9. cout << data << endl;
    10. return 0;
    11. }

    局部变量temp存储在栈中,函数返回时会自动复制一份temp的copy给调用者,没有问题。

    (2)局部静态变量

    1. int function()
    2. {
    3. static int a = 100; // 返回局部静态变量的值
    4. return a;
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. int data = function();//data接收function返回的值
    9. cout << data << endl;
    10. return 0;
    11. }

    局部变量a存储在静态(全局)存储区中,从初始化后一直有效直到程序结束,仅分配一次内存,并且函数返回后,变量不会销毁,没有问题。

    (3)返回一个静态的局部变量的地址

    1. int* function()
    2. {
    3. static int temp = 100;
    4. return &temp;//局部变量temp存储在静态存储区,返回指向静态存储区变量的指针是可行的。
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. int data = function();//data接收function返回的值
    9. cout << data << endl;
    10. return 0;
    11. }

    返回的静态的局部变量的地址是没有问题的,因为静态变量的生命周期系统程序的结束

    但是如果返回的是局部变量的指针就出问题了,因为栈里的变量在超过其作用域后或者函数返回后就销毁了,不存在了,如下所示:

    1. int* function()
    2. {
    3. int temp = 100; // 返回局部变量的地址
    4. return &temp; //函数返回时将已销毁变量的地址返回给调用者,结果将是不可预知的。
    5. }
    6. int &function()
    7. {
    8. int temp = 100; // 返回局部变量的引用是不可行的,结果将不可预知;
    9. return temp;
    10. }

    因为引用返回的是局部变量temp本身而不是copy的一份,所以结果是不可预知的!

    引用的地址概念:指针指向一块内存,它的内容是所指内存的地址;而引用则是某块内存的别名。

    对(1)、(2)和(3)情况的小结:局部变量也分为自动变量(auto)和静态变量,由于(1)返回的是一个局部变量的值是可以的,是copy的一份,而不是原先栈上的一份,但是不应该返回其地址和引用。因为函数结束后,该局部变量栈上的变量被释放抛弃,这个指针指向一个不存在的空间对象,是没有意义的。但是由于静态变量存储在静态存储区,生命周期是整个程序运行的过程,所以可以返回局部变量的值、引用或指针。

    如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址,那么该局部变量一定要申明为static类型。

    (4)返回一个指向常量的字符串指针

    1. char* function()
    2. {
    3. char *p = "Hello world!";//常量
    4. return p; // 返回指向常量字符串的指针
    5. }

    对于字符串的特殊情况,由于字符串p存储在常量存储区(不是静态存储区),因此函数返回一个指向常量的字符串指针是可行的但是返回一个局部字符串的指针是不可行的!

    1. char* function()
    2. {
    3. char str[] = "Hello world!";
    4. return str; // 返回局部字符串的指针
    5. }

    这种情况下,str被初始化为字符串局部变量,存放在局部变量的栈中,因此函数返回一个已销毁的局部变量是不可行的。解决办法就是将字符串str声明为static。

    (5)返回一个堆地址空间

    1. char* function()
    2. {
    3. char buffer[20]="Hello world!";
    4. char *str = (char *)malloc(strlen(buffer)+1);
    5. memcpy(str, buffer);
    6. return str;
    7. }
    8. int main()
    9. {
    10. char *recv = function();
    11. free(recv);//malloc和free成对使用
    12. return 0;
    13. }

    返回一个堆内存空间是可行的,因为堆内存的生命周期是程序员自己手动开辟的,但是一定要记得释放内存,不然造成内存的泄漏(memory leak)。使用非常灵活。

    (6)返回一个局部的对象

    1. Person function()
    2. {
    3. Person p1;
    4. p1.name = "test";
    5. return p1; // 返回的也是值拷贝,出现一个临时对象,会调用Person类的拷贝构造函数,没有问题。
    6. }
    7. vector function()
    8. {
    9. vector v;
    10. v.push_back(0);
    11. return v;//返回的是v的值拷贝,临时对象,没有问题。
    12. }

    (7)返回一个静态数数组

    1. int* function( void )
    2. {
    3. static int array[10]; //静态数组;
    4. ........
    5. return array;
    6. }
    7. char *returnStr()
    8. {
    9. static char p[]="hello world!"; //静态字符串数组
    10. return p;
    11. }

    由于一般的自动数组是不能作为函数的返回值的,原因是因为编译器把数组名认为是局部变量(数组)的地址,返回一个数组一般是返回这个数组的首地址,用一个指针代替,而且这个指针是栈上的一个局部变量,当函数结束后就自动释放了,这样就相当于返回了一个无效的指针。所以要返回一个局部数组需要将该数组定义为static类型,因为静态存储期是程序从对象定义到程序结束。或者是全局的数组也行。

    四、const char*、char const*、char*const三者的区别

    const int abc = 12;   //不能改变abc的值

    (1)const char *p;

    1. char str[]=“jinxueHou”;
    2. char *p;
    3. p = str;
    4. *p=’J’;
    5. p++;//p可以指向遍历不同的位置,只要这些位置的内存归我们管即可

    如果将p的定义修改为:

    const char *p;

    则表示p指向的内容不能通过p来修改 (p 所指向的目标,那个目标中的内容不能通过p来改变) 。因此 ,有人把p称为常量指针 (p 指向的内容不能通过p来修改) 。如下用p来修改p指向的内容是错的:

    p[0]=J;   //这种写法是错误的

    当然,通过str本身修改自身的内存的内容是没有问题的:

    str[0]=J;  //正确

    (2)char const *p;等价于:const  char *p;这里就不讲char const *p;的使用。

    (3)char *const p;

    看看如下例子,密切注意注释中的内容:

    1. char str[]=”jinxueHou”;
    2. char *const p= str; //定义的时候必须初始化
    3. p++;//不可以这样用,p指向str首地址后,p指针不能再往后偏移,但是p可以改变它str的内容。
    4. p[0] = 'H';
    5. p[1] = 'o';
    6. p[2] = 'u';
    7. p[3] = 'j';
    8. p[4] = 'i';
    9. p[5] = 'n';
    10. p[6] = 'x';
    11. p[7] = 'u';
    12. p[8] = 'e';
    13. for (auto &i:str)
    14. {
    15. cout << i << endl;
    16. }

    因此,有人把p称为指针常常量(p不可以再指向其他内容)。

    (4)const char *const p = str;或char const *const p = str;

    结合了(1)-(3) ,表示p的指向不能改变,p指向的内容不能通过p来改变。

    (5)还有一些引用类型的const用法读者也应该熟悉起来 。

    看看如下例子:

    1. int i = 100;
    2. const int &a = i;//表示a代表的内容不能修改,所以 a=200 非法
    3. const int &b = 165;//正常,但是int&b=165就是错误的,右值必须是变量而不是常量
    4. b = 200;//错误,这里b被看成常量,值不能修改。

    五、函数形参中带const

    1. struct student
    2. {
    3. int num;
    4. };
    5. void fs(student &stu)
    6. {
    7. stu. num=1010;
    8. }
    9. student abc;
    10. abc.num=100;
    11. fs(abc);
    12. cout << abc.num<< endl; //1010

    上面这段代码,可以注意到,在fs()函数中可以修改stu里的num 成员,修改后 会被带回到主调函数中,也就是说,fs()函数中对形参修改实际就是对实参abc的修改,因为这里形参采用的是引用类型。如果不希望在函数fs中修改参数stu里的值,建议形参最好使用常量引用(这种习惯在写代码中经常被用到)。

    1. void fs(const student &stu)
    2. {
    3. stu.num = 1010;//这里这种用法错误,不能修改stu中的内容
    4. }
    1. void fs(const int i)//实参可以是正常的int,形参可以用const int接
    2. {
    3. i = 100; //不能修改i的值,表示不能给常量赋值
    4. }

    这种把形参写成const形式的习惯有许多好处:

    (1)可以防止无意中修改了形参值,导致实参值被无意修改掉;

    (2)实参类型可以更加灵活。

    我们来看一下以下例子:

    1. struct student
    2. {
    3. int num;
    4. };
    5. void fs(student &stu)
    6. {
    7. }

    那如下在主函数 main 中的调用就是错误的:

    1. int main()
    2. {
    3. student abc;
    4. abc.num = 100;
    5. const student &def = abc;
    6. fs(def); //这样不正确,因为def类型是const&,fs的形参不带const
    7. return 0;
    8. }

    但是如下像下面这样修改fs函数的形参:

    1. void fs(const student &stu)
    2. {
    3. }

    可以看到,const student&这种类型的形参可以接受的实参类型更多样性(程序代码更灵活),可以接收普通引用作为实参,也可以接收常量引用作为实参。那么,看如下代码:

    fs(def);   //正确

    fs(abc);  //形参加了const,不影响从实参中接收普通对象

    再继续看代码:

    1. void fun2(int &a)//定义函数func2
    2. {
    3. }

    那么,如果这样调用func2函数,是不可以的:

    func2(123);     //这种调用是错误的,必须传递一个变量,不能是一个常数

    但是,如果像下面这样修改func2的定义:

    1. void func2(const int &a)
    2. {
    3. }

    这样再调用func2如下传参就没有问题:

    func2(123);     //正常,可以用常量123作为实参传参

    2022.06.25结。

  • 相关阅读:
    Vue--插槽slot
    opencv [c++] OpenCV实现Halcon相关算子算法
    2023年9月18日
    tcp滑动窗口原理
    解析设计模式与设计原则:构建可维护性和可扩展性代码的重要性
    如果你是Java程序员,你会选择Cloud Studio进行云端开发,放弃IDEA吗?
    DataStream API(一)
    .NET Evolve 数据库版本管理工具
    2023-09-09青少年软件编程(C语言)等级考试试卷(一级)解析
    java毕业设计超市后台系统Mybatis+系统+数据库+调试部署
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/euxnijuoh/article/details/125458658