对于如Swap(交换)这样频繁被调用的短小函数,编译器为其去创建栈帧是很麻烦的,因此C++中新增了内联函数。
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。
在C语言中解决这个问题的方式是去定义宏:
//频繁调用短小函数
int Add(int x, int y)
{
int z = x + y;
return z;
}
//c语言实现方法:实现ADD的宏
#define ADD(x,y) ((x)+(y))
int main()
{
Add(1, 2);
Add(1, 2);
Add(1, 2);
Add(1, 2);
ADD(1, 2);
}
为什么C++要出内敛?
因为在C语言定义宏的过程中可能会出现各种形式的错误写法,如:
#define ADD(int x, int y) return x + y;
#define ADD(x, y) return x + y;
#define ADD(x, y) (x + y);
#define ADD(x, y) x + y
因此C++拓展了内联函数的写法,实现的效果和宏替换是一样的,解决了宏定义的晦涩难懂、不支持调试、易错的问题,只要在定义的函数前加一个inline
,写法如下:
inline int Add(int x, int y)
{
int z = x = y;
return z;
}
一般是十行
)或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数。替换:1000*10(1000次替换,每次替换的行数为十行)
不替换:1000+10(1000是调用函数的代码,10是定义函数的10行代码)
自C++11后,auto关键字用于声明变量时根据初始化表达式自动推断该变量的类型、声明函数时函数返回值的占位符。
int TestAuto()
{
return 10;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a; //整形 -> int
auto c = &a;//地址 -> int*
auto d = 'a';//字符 -> char
auto e = TestAuto();//整形 -> int
//输出由auto修饰的变量b,c,d,e的类型
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
cout << typeid(e).name() << endl;
return 0;
}
输出结果如下:
【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。
1. auto与指针和结合起来使用
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;//声明指针类型
auto& c = x;//声明引用类型
cout << typeid(a).name() << endl;
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
//通过三种方式修改x的值
*a = 20;
cout << "x:" << x << endl;
*b = 30;
cout << "x:" << x << endl;
c = 40;
cout << "x:" << x << endl;
return 0;
}
结果如下:
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
}
为了避免滥用auto,以下两种写法被编译器禁止:
3.auto不能作为函数的参数和返回值
//以下是错误写法
//1.auto作函数参数
void TestAuto(auto a)
{}
//2.auto作函数返回值
auto TestAuto()
{
return 10;
}
4. auto不能直接用来声明数组
void TestAuto()
{
int a[] = {1,2,3};
auto b[] = {4,5,6};//不能这样写
}
要想对一个数组进行遍历,我们之前通常会用下面两种写法:
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
//对元素个数
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(int); ++i)
array[i] *= 2;
//对指针偏移
for (int* p = array; p < array + sizeof(array) / sizeof(int); ++p)
cout << *p << " ";
}
对于一个有范围的集合而言,对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。
如果你想遍历输出一个数组,你可以这样写:
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (auto e : array)
cout << e << " ";
}
如果你想像上面的代码一样,通过遍历将数组里每个元素的值乘2,再输出的话,同样也可以写出相应的代码,下面我将再写一个代码,来说明范围for的特性:
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (auto e : array)
e *= 2;
for (auto e : array)
cout << e << " ";
}
它的输出结果并不是预想的使所有值乘2:
原因是上面范围for的操作实际上是依次取array中的数据,赋值给e,自动判断结束。由于e只是array的临时拷贝,因此并不会因为
e*=2
而改变array中元素的值。
正确的写法应该如下:
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
//auto后面应该加&,从而改变array的值
for (auto& e : array)
e *= 2;
for (auto e : array)
cout << e << " ";
}
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
注意:以下代码就有问题,因为for的范围不确定
void TestFor(int array[])
{
//由于这里的array是传参所得,因此array默认是指针,也就没有第一个元素和最后一个元素的范围
for(auto& e : array)
cout<< e <<endl;
}
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
也就是说,在C++中,NULL实际上和0一个东西,看下面这段代码:
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。
为了避免像上面这段代码出现的本意上的错误,使用空指针时,尽量用nullptr来代替NULL。