• 【C++入门篇】引用&&内联函数&&auto&&范围for&&nullptr


    6.引用

    C语言中函数的传参有两种方式:

    1.传值 2.传址

    虽然这两种方式都可以实现函数传参但是却各自有着自己的优缺点:

    传值:无法改变形参的值

    传址:不是很形象而且不安全

    在升级版C++中为了解决这种问题就使用了引用&


    概念

    引用不是新定义一个变量,而是给已存在变量取了一个别名

    编译器不会为引用变量开辟内存空间,它和它引用的变量共用同一块内存空间,


    引用的方法:

    • 类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;

    例子1

    #include
    using namespace std;
    int main()
    {
        int a = 10;
        //引用定义
        int& b = a;
        //取地址
        int* pa = &a;
    
        //编译器不会为引用变量开辟内存空间
        cout << "&a = " << &a << endl;
        cout << "&b = " << &b << endl;//引用变量和他引用的变量地址相同
    
        cout << "pa =  " << pa << endl;//pa是指针,保存的是a的地址
    }
    
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    引用在语法层面看,我们要理解成没有开辟新空间,就是对原来的变量取了一个别名


    例子

    void TestRef()
    {
        int a = 10;
        int& ra = a;//<====定义引用类型
        printf("%p\n", &a);
        printf("%p\n", &ra);
    }
    
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    注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的

    //err
    int main()
    {
    	int a = 10;
    	double& b = a;
    }
    
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    引用特性
    • 1.引用在定义时必须初始化
    int a = 10;
    int& b;//err必须初始化
    
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    • 2.一个变量可以有多个引用-类似一个人可以有多个代号
    int  a = 10;
    int& b = a;
    int& c = b;
    int& d = a;
    
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    • 3.引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体
    int main()
    {
        int a = 10;
        int& b = a;
        cout << "b = " << b << endl;
        cout << "&a = " << &a << endl;
        int c = 20;
        b = c;
        //这里是把b变成c的别名还是把c的值赋给b?
        cout << "b = " <<b<< endl;
        cout << "&b = " << &b << endl;
        return 0;
    }
    
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    所以是把c的值赋给b ,引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体

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    • 4.引用变量的名不能和其它变量名同名
    int main()
    {
    	int a = 10;
    	int& b = a;
    	double b = 1.1;//err
    }
    
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    总结:

    • 引用必须初始化
    • 一个变量可以有多个引用(就好比一个人可以有多个绰号)
    • 引用一旦引用实体,再不能引用其他实体
    • 不能建立引用数组
    • 不能建立引用的引用
    • 没有引用的指针
    • 可以取引用的地址(其实也就是取变量的地址)
    • 区别引用声明符&和地址运算符&,(出现在声明中的&是引用声明符其他的是地址运算符)

    常引用

    若加了const修饰的变量:称为常变量,仍是变量,但是只可读,不可写(不可修改变量的值),

    case 1: 权限放大 err

    //b和a占用同一块空间
    const int a = 10; //a :只读
    int& b = a; //b:可读可写
    
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    case2:权限不变:可以

    const int a = 10;
    const int& b = a;//a和b都是只读
    
    int a = 10;
    int& b = a;//a和b都是可读可写
    
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    case3:权限缩小 - 可以

    int a  = 10;//a:可读可写
    const int& b = a; //b:只可读
    
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    对于类型不同的变量进行引用要加const

    因为类型不同的变量赋值会产生临时变量,这个临时变量是不能修改的,所以要用const修饰

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    int main()
    {
        double d = 3.14;
        //int& rd = d; //err类型不同
        const int& b = d;//OK
        return 0;
    }
    
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    总结:

    int a = 10;
    int& b = a;//OK   
    //double& d = a;//err  
    const double& d = a;//OK
    
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    b就是a的别名,类型相同的引用不会创建临时变量

    double&类型的引用 只能引用double类型的变量 要引用类型必须要一致

    int和double之间可以隐式转换 编译器在这个过程中生成了一个临时变量 d引用的不是a ,而是引用的是生成的临时变量,因为临时变量具有常性 所以前面要加const

    结论:

    1.类型不同的变量进行引用要加const

    2.const Type &可以接受任何类型的对象

    int a = 10;
    char c = 'a';
    double d = 3.14;
    //const int& i1 = a;//OK
    //const int& i1 = c;//OK
    //const int& i1 = d;//OK
    
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    验证不同类型,引用的不是本身,而是临时变量

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    例子

    假设x是一个大对象或者是深拷贝的对象,那么尽量使用引用传参,减少拷贝

    而且如果函数中不改变传的参数,尽量使用const引用传参

    //引用传参
    void func(int& x)
    {
        cout<< x <<endl;
    }
    int main()
    {
       const int a = 10;
       const int&b = a;
       func(a);//err  a可读 引用传参给x,x是可读可写,权限放大,err
       func(10);//err 10是常数只可读
    }
    
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    //引用传参,加上const修饰后
    //x变成只可读了,权限不变,所以可以
    void func(const int& x)
    {
        cout << x << endl;
    }
    int main()
    {
        const int a = 10;
        const int& b = a;
        func(a);  //10
        func(10); //10
    }
    
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    #define M 10
    int main()
    {
        const int& b = M;//ok,b:只可读 M:只可读 权限不变
       // int& c = M;//err M是常数只可读,而c可读可写,权限扩大
    }
    
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    引用的使用场景
    1.引用做函数参数

    case1:

    //函数修饰名:_Z4swappipi
    void Swap(int* p1,int* p2)//传地址
    {
        int tmp = *p1;
        *p1 = *p2;
        *p2 = tmp;
    }
    //函数修饰名:_Z4swapii
    void Swap(int r1,int r2)//传值
    {
        int tmp = r1;
        r1 = r2;
        r2 = tmp;
    }
    //函数修饰名:_Z4swapriri
    void Swap(int& r1,int& r2) //传引用
    {
        int tmp = r1;
        r1 = r2;
        r2 = tmp;
    }
    
    
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    问1:上述三个交换函数构成函数重载吗

    函数修饰名不同,构成函数重载,但是Swap(x,y)调用时会存在歧义,它不知道调用的是传值还是传引用

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    传引用相当于把空间传过去,改变形参的内容,实参的内容也会发生改变

    //r1,r2就是a,b的别名,r1,r2的改变就是改变a,b
    void Swap(int& r1, int& r2) //传引用
    {
        int tmp = r1;
        r1 = r2;
        r2 = tmp;
    }
    int main()
    {
        int a = 1;
        int b = 2;
        cout << "a =  "<< a<<" b = "<<b << endl;
        Swap(a, b);
        cout << "a =  " << a << " b = " << b << endl;
        return 0;
    }
    
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    case2:二级指针 = = 传指针的引用

    首先要知道:

    函数内要改变整形变量的值:传一级指针

    要改变一级指针的内容:传二级指针

    但是使用指针的引用就不用这么麻烦,改变一级指针,只需要传一级指针的引用即可

    //传一级指针
    void func1(int* pa)
    {
    	pa = (int*)malloc(sizeof(int)*4);
    }
    //传二级指针
    void func2(int** ppa)
    {
    	*ppa = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
    }
    //传引用
    void func3(int*& pa)
    {
    	pa = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
    }
    int main()
    {
    	int* p = NULL;
    	cout << "p = " << p << endl; //NULL
    
    	func1(p);//传一级指针
    	cout << "p = " << p << endl;
    
    	func2(&p);//传二级指针
    	cout << "p = " << p << endl;
    
    	func3(p);//传引用
    	cout << "p = " << p << endl;
    	return 0;
    }
    
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    函数内部为p开辟一块空间

    传二级指针和传一级指针引用都可以改变一级指针的内容

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    2.引用做返回值

    首先,我们要知道:所有的传值返回都会生成临时变量(临时拷贝)

    临时变量 (临时拷贝存在哪里)

    • 如果返回的变量比较小(4/8个字节),一般是寄存器eax充当临时变量
    • 如果返回的变量比较大(如:结构体),临时变量存放在调用该函数的栈帧中

    例子

    //传值返回
    int Add(int x, int y)
    {
    	int c = x + y;
    	return c;
    }
    int main()
    {
    	int ret = Add(1, 2);
    	cout << "ret = " << ret << endl;//3
    	return 0;
    }
    
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    假设用传引用返回

    引用返回的含义:不会生成c的拷贝返回,直接返回c的引用

    传值返回:返回对象会拷贝给临时对象,临时对象做返回,现在用传引用返回,返回的是返回对象的引用(别名)

    int& Add(int x, int y)
    {
    	int c = x + y;
    	return c;
    }
    int main()
    {
    	int ret = Add(1, 2);
    	cout << "ret = " << ret << endl;
    }
    
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    当前代码的问题:

    • 1.存在非法方法,因为Add函数返回的值是c的引用,所以Add函数栈帧销毁之后,会去访问c位置的空间取值
    • 2.如果Add函数栈帧销毁,清理空间,那么取c的值的时候就是随机值,给ret的就是随机值,这个取决于编译器的实现
      • 如果后序没有新的函数栈帧开辟或者新的函数栈帧不足以覆盖c的内容,得到的还是c的值,否则就是随机值

    image-20220914092517062

    tmp是c的别名,相当于返回c的引用,如果c的空间被清掉,c的值变成随机值,ret的值就会是随机值


    如:后面的函数栈帧把原来c的空间被覆盖了

    int& Add(int x,int y)
    {
        int c = x + y;
        return c;
    }
    int main()
    {
        int& ret = Add(1,2);//ret也是c的引用
        cout << "ret = " <<ret <<  endl;
        printf("11111\n");
        cout << "ret = " << ret << endl;
        return 0;
    }
    
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    注意:此时ret也是c的引用

    printf也是函数,会把原来c变量空间的栈帧覆盖,导致ret的值为随机值


    注意:如果函数返回时,出了函数作用域,如果返回对象还未还给系统,则可以使用引用返回,如果已经还给系统了,则必须使用传值返回,

    返回引用的话效率高 不用创建临时变量 只要返回的实体不会随着函数结束而销毁的话 都可以以引用的方式返回

    通俗点说:就是出了作用域,变量还在的,就可以用引用的方式,可以提高效率


    例子1:static的变量

    //传引用返回
    int& Count()
    {
        //n放在静态区,出了函数栈帧也不销毁,所以可以使用传引用返回
        static int n = 0;
        n++;
        return n;
    }
    int main()
    {
        int a = Count();
        cout << "a = " << a << endl; //1
    
        a = Count();
        cout << "a = " << a << endl; //2
        return 0;
    }
    
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    例子2:

    //传引用返回
    char& func(char* str, int i)
    {
        return str[i];
    }
    int main()
    {
        char arr[10] = "Mango";
        char c = func(arr, 3);
        cout << "c = " << c << endl;//g
        c = func(arr, 2);
        cout << "c = " << c << endl;//n
    }
    
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    出了作用域,str[i]的空间没有被销毁,所以可以用传引用返回,str[i]这个是数组的空间

    str[i]不是局部变量 局部变量是在函数中创建的 str[i]不是在函数中创建的


    例子3

    //方式1: ok
    int& fun()
    {
        int* p =(int*)malloc(sizeof(int));
        return *p;
    }
    //方式2: err
    int*& fun()
    {
        int* p =(int*)malloc(sizeof(int));
        return p;
    }
    
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    方式1是正确的,方式2是错误的!

    原因:p是局部变量,出了作用域就销毁了,但是*p(malloc出来的空间还在),所以 return *p可以,return p 不可以


    例子4:用引用返回实现可读可写

    #define N 5
    int& func(int i)
    {
    	static int a[N];
    	return a[i];//返回的是a[i]的别名
    }
    int main()
    {
    	//读
    	for (size_t i = 0; i < N; i++)
    	{
          //func[i]返回的是a[i]的别名
          //相当于a[i] = i + 1
    		func(i) = 1 + i;
    	}
    	//写
    	for (size_t i = 0;i < N;i++)
    	{
     		//func[i]返回的是a[i]的别名
           //相当于打印a[i]对应的值
    		cout << func(i) << " " ; // 1 2 3 4 5
    	}
    	return 0;
    }
    
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    注意:若把引用取消就会报错

    image-20220914092538449


    原因:此时是值返回,会生成一个临时变量,返回的是a[i]的临时变量,临时变量具有常性(是右值:不可以被修改)


    右值:表达式的返回值,常量,可以认为是右值

    右值的特点:右值不能被修改,如果引用一个一直,要用const修饰

    普通引用引的就是左值,const引用引的是右值

    例子1:

    image-20220914092544710


    例子2:

    image-20220914092551895


    例子3:表达式的返回值也是右值

    int x1 = 1;
    int x2 = 2;
    int& r = x1+x2;
    
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    所以要写成:

    const int& r = x1+x2;
    
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    传值,传引用的效率比较

    以值作为参数或者返回值类型,在传参和返回期间,函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回,而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝,

    因此用值作为参数或者返回值类型,效率是非常低下的,尤其是当参数或者返回值类型非常大时,效率就更低


    测试代码
    //传值传参和传引用传参的效率对比
    #include 
    struct A{ int a[10000]; };
    void TestFunc1(A a){}
    void TestFunc2(A& a){}
    void TestRefAndValue()
    {
        A a;
        // 以值作为函数参数
        size_t begin1 = clock();
        for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
            TestFunc1(a);
        size_t end1 = clock();
        // 以引用作为函数参数
        size_t begin2 = clock();
        for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
            TestFunc2(a);
        size_t end2 = clock();
        // 分别计算两个函数运行结束后的时间
        cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
        cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
    }
    
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    值和引用作为返回值类型的性能比较
    测试代码
    //传值返回和传引用返回的对比
    #include 
    struct A{ int a[10000]; };
    //a是全局结构体变量,出了函数还在,所以可以使用传引用返回
    A a;//a的大小为4W字节 
    // 值返回 - 传值返回都会生成临时变量(临时拷贝),每次拷贝4W字节
    A TestFunc1() { return a;}
    // 引用返回 - 没有拷贝
    A& TestFunc2(){ return a;}
    void TestReturnByRefOrValue()
    {
        // 以值作为函数的返回值类型
        size_t begin1 = clock();
        for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
            TestFunc1();
        size_t end1 = clock();
        // 以引用作为函数的返回值类型
        size_t begin2 = clock();
        for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
            TestFunc2();
        size_t end2 = clock();
        // 计算两个函数运算完成之后的时间
        cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;
        cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
    }
    
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    传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大,


    ==总结:==引用的作用主要体现在传参和传返回值

    • 1.引用传参和传返回值,有些场景下面,可以提高性能(大对象+ 深拷贝对象)

    • 2.引用传参和传返回值,输出型参数和输出型返回值,通俗来说,有些场景下,形参的改变可以改变形参(传引用,二者占用同一块空间),有些场景下,引用返回,可以改变返回对象

    • 不能返回栈空间上的引用

    • 传值,传地址,传引用的效率比较

      引用>地址>值


    引用和指针的区别

    在语法概念上引用就是一个别名,没有独立空间,和其引用实体共用同一块空间


    在底层实现上实际是有空间的,因为引用是按照指针方式来实现的,


    • 引用和指针的汇编代码对比
    int main()
    {
        int a = 10;
        int& ra = a;
        ra = 20;
        int* pa = &a;
        *pa = 20;
        return 0;
    }
    
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    结论

    引用和指针的不同点:

    • 引用概念上定义一个变量的别名(没有开辟空间),指针存储一个变量的地址
    • 引用在定义时必须初始化,指针没有要求
    • 引用在初始化时引用一个实体后,就不能再引用其他实体,而指针可以在任何时候指向任何一个同类型
      实体
    • 没有NULL引用,但有NULL指针
    • 在sizeof中含义不同:引用结果为引用变量类型的大小,但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节,64位平台下占8个字节)
    int a = 0;
    int& b = a;
    sizeof(b) ? ==> sizeof(b) == sizeof(a) == sizeof(int)
    char c ='a';
    char&d = c;
    sizeof(d) -> sizeof(c) == sizeof(char) = 1
    
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    • 引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
    • 有多级指针,但是没有多级引用
    • 访问实体方式不同,指针需要显式解引用,引用编译器自己处理
    • 引用比指针使用起来相对更安全

    相同点

    底层的实现方式相同,都是按指针的方式实现

    image-20220115160540692

    第一条汇编:把1放到a空间

    后面的汇编都是一样的:取出a的地址放在寄存器eax中,把eax寄存器的值放到b变量中


    如果要连续定义指针/引用,每个名字都需要以* / &开头

    int a = 10;
    int& b = a,&c = a;//c前面的&不可省略,不然c就是个变量,相当于int c = a;
    
    //这个和指针也一样
    int *a,b;//a是指针,b是变量
    int*a,*b;//a,b都是指针
    
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    问:下面两个函数是否构成函数重载

    void func(int* ps)
    {
        cout << " func(int* ps)" << endl;
    }
    void func(int& p)
    {
        cout << " func(int& p)" << endl;
    }
    
    int main()
    {
        int a = 10;
        func(&a);
        func(a);
    }
    
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    二者构成函数重载,指针和引用是不同的类型,

    image-20220914092707758


    指针使用更复杂,更容易出错

    void f1(int* ps)
    {
        *ps = 10;
    }
    void f2(int& p)
    {
        p = 10;
    }
    
    int main()
    {
        int a = 10;
        //正常传参
        f1(&a);
        f2(a);
        
    	//引起f1程序崩溃的方法
        f1(NULL);
        f1(0);
       	//但是如果按上述方式传给f2-直接报错,在编译层就检查出来了
        f2(NULL);
        f2(0);
     	return 0;   
    }
    
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    使用指针要考虑空指针,野指针等等问题,指针太灵活了,所以相对而言,没有引用安全


    相同类型之间赋值不会产生临时变量,不同类型转化赋值会产生临时变量,临时变量具有常属性

    int a = 10;
    int b = a;//不会产生临时变量
    double d = a;//会产生临时变量
    
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    函数返回值,表达式会产生临时变量

    int a = 10;
    int b = 5;
    int c = a+b;//会产生临时变量
    int test()
    {
     int a = 10;
     return a;//会产生临时变量
    }
    
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    7.内联函数

    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,没有函数压栈的开销,内联函数提升程序运行的效率


    内联函数的引入

    调用函数,需要建立栈帧,栈帧中要保存一些寄存去,结束后又要恢复,这些都是有消耗的,对于频繁调用的函数,可以优化!

    int Add(intx,int y)
    {
        int ret = x+ y;
        return ret;
    }
    int main()
    {
        Add(1,2);
        Add(1,2);
        Add(1,2);
        Add(1,2);
        return 0;
    }
    
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    C中的优化方式:可以使用宏

    宏是单纯的文本替换,效率高

    写两个数相加的宏-技巧:宏的原理是替换,自己替换进去看对不对

    下面是错误写法

    #define Add(int x,int y) {return x+y;}
    #define Add(x,y) x+y; //1
    #define ADD(x,y) x+y  //2
    #define Add(x,y) (x+y)//3
    
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    对于写法0:宏是直接进行文本替换,所以不用写类型接收

    函数调用把实参传给形参才需要接收参数


    对于写法1:宏后面不加分号

    cout<<Add(1,2)<<endl;//替换后:cout<
    <<前有分号,编译时会发生错误,
    
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    对于写法2:运算结果可能出错

    cout<<Add(2,3)*10<<endl;//替换后:cout<<2+3*10<
    打印结果为:32,而我们想要得到的结果是5*10 = 50
    
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    对于写法3:运算优先级不同,可能导致结果出错

    cout<<Add(a|b,a&b)<<endl; //替换之后:cout<<(a|b + a& b)<
    +的优先级更高,相当于a|(a+b)&b,结果错误
    
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    正确写法

    #define Add(x,y) ((x)+(y))
    
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    C++优化方式:使用内联函数

    使用内联函数之后,在release模式下,函数不会建立栈帧,直接调用该函数的地方进行展开


    image-20220914092725385


    image-20220914092736748

    内联函数会在调用位置自动展开


    如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数,在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用,
    查看方式:

    1. 在release模式下,查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add
    2. 在debug模式下,需要对编译器进行设置,否则不会展开

    image-20220914092750436


    特性 :在编译阶段,会将内联函数展开 -----将函数调用直接使用函数体进行替换

    1. inline是一种以空间换时间的做法,省去调用函数额开销,所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数

      • 代码很长:10行以上(取决于编译器的不同)
      • 为什么是以空间换时间:
      inline void func()
      {
          //假设编译后是10行代码
      }
      
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      假设有1000次调用func函数,展开和不展开时,编译后是多少行代码

      • 不展开时候: 10(func编译后的10行)+ 1000(1000次call func() )
      • 展开的时候: 10*1000次(每次调用都展开,共调用1000次)

    综上:长代码函数 和递归函数不适合展开,调用的地方很多,展开后程序可能会变的很大


    2.inline对于编译器而言只是一个建议,编译器会自动优化,如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等,编译器优化时会忽略掉内联,

    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,

    内联函数会被认为在调用的地方直接展开,所以内联函数不会生成函数的地址,不存在链接的时候要去找内联函数的地址,在调用的时候就展开了
    
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    例子:

    image-20220914092801373


    结论:短小,频繁调用的函数建议定义成inline(内联函数)


    面试题:宏的优缺点

    优点

    • 1.增强代码的复用性,
    • 2.提高性能

    缺点

    • 1.不方便调试宏,(因为预编译阶段进行了替换)
    • 2.导致代码可读性差,可维护性差,容易误用,
    • 3.没有类型安全的检查,

    C++有哪些技术替代宏

    • 1.常量定义换用const
    • 2.函数定义换用内联函数

    8.auto关键字(C++11)

    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


    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,

    注意事项

    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,

    typeid:打印变量的类型

    int main()
    {
    	int a = 10;
    	//auto:自动推导变量的类型
    	auto c = a;
    	auto d = 'a';
    	auto x = 10.10;
    	//typeid打印变量的类型
    	cout << typeid(c).name() << endl;//int
    	cout << typeid(d).name() << endl;//char
    	cout << typeid(x).name() << endl;//double
    	return 0;
    }
    
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    注意:推导时:会舍弃const属性,但是指针不会

    image-20220115161650344


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    a是const修饰的,不可以修改!


    auto可以识别结构体类型

    1


    auto使用规则

    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;//c是x的别名
    	
    	cout << typeid(a).name() << endl;
    	cout << typeid(b).name() << endl;
    	cout << typeid(c).name() << endl;
    	return 0;
    }
    
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    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,

    hello

    //在同一行定义多个变量
    auto x = 10, y = 20;
    
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    auto不能独立定义

    auto i;//err
    
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    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 TestAuto(auto a) //err
    {}
    
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    2.auto不能直接用来声明数组

    void TestAuto()
    {
    int a[4] = {1,2,3};
    auto b[4] = {4,5,6};//err
    }
    
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    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

    4.auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环,还有lambda表达式等
    进行配合使用,


    9.基于范围的for循环(C++11)

    语法

    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[] = { 1,2,3,4,5,6 };
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    	//C/C++遍历数组
    	for (int i = 0; i < sz; i++)
    	{
    		cout << arr[i] << endl;
    	}
    	printf("end\n");
    	//C++11 范围for
    	//自动依次取数组arr中的元素赋给e
    	for (auto e : arr)
    	{
    		cout << e << endl;
    	}
        /*这样也属于范围for,用auto自动推导更优
        for(int x : arr)
        {
        	cout << x << endl;
        }
        */
    	return 0;
    }
    
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    注意: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,


    想使用范围for,把数组的每个值+1

    //err
    int main()
    {
    	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };
    	//C++11 范围for
    	//自动依次取数组arr中的元素赋给e
    	for (auto e : arr)
    	{
    		e++;
    	}
    	for (auto e : arr)
    	{
    		cout << e << endl;
    	}
    	return 0;
    }
    
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    e是局部变量,e++了,但是不影响数组里面的元素的值,相当于值传递


    解决办法:用引用

    int main()
    {
    	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };
    	//C++11 范围for
    	//自动依次取数组arr中的元素赋给e
    	//让数组每个值+1
    	for (auto& e : arr)
    	{
    		e++;
    	}
    	for (auto e : arr)
    	{
    		cout << e << endl;
    	}
    	return 0;
    }
    
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    此时e++就是数组元素的值++

    提出疑问:这个arr[0],arr[1]什么的别名不全都是e了吗?

    解答:可以认为e的生命周期是一次循环,不是整个循环,每次e代表的只是一个元素的别名


    ERR写法

    for(auto* e : arr)
    {
        //e++
    }
    
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    image-20220115171012659

    取出的数组中的每个数据是int类型,int类型赋值给int*类型,err


    范围for的使用条件:

    1.for循环迭代的范围必须是确定的

    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,

    范围for:自动判断结束

    注意:以下代码就有问题,因为for的范围不确定

    void TestFor(int* a)
    {
    	for (auto& e : a)
    	{
    		cout << e << endl;
    	}
    }
    
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    范围for里面必须是数组名

    数组传参降级为指针


    2.迭代的对象要实现++和==的操作,(关于迭代器这个问题,以后会讲,现在大家了解一下就可以了)


    10.指针空值nullptr(C++11)

    C++98中的指针空值

    在良好的C/C++编程习惯中,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,我们基本都是按照如下方式对其进行初始化:


    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:

    image-20220914092826436

    _cplusplus是c++程序的标识符,这里是条件编译!如果是C++文件,NULL被认为是0,否则(C语言)NULL被认为是指针

    可以看到,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,不论采取何种定义,在
    使用空值的指针时,都不可避免的会遇到一些麻烦,比如:

    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;
    }
    
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    image-20220914092835747

    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,

    f(nullptr); -> 打印f(int*)
    
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    注意点:

    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,

    image-20220914092841432

    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语言情况下,NULL没问题,因为并支持函数重载!

    为了方便,后续可以用用nullptr代替NULL,nullptr就是空指针(void *)0

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    AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'int4WeightExtractionHalf'
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/chuxinchangcun/article/details/126846115