C++学习笔记（2）

内联函数

什么是内联函数？

用inline修饰的函数叫做内联函数

为什么存在内联函数？

没有函数压栈的开销，提高了程序的运行效率

内联函数的使用场景？

频繁调用

如果需要频繁调用一个函数，C采取什么办法进行优化

宏

比如频繁调用Add函数

#define ADD(x,y) ((x)+(y))

宏的本质就是替换，预处理时会进行宏的替换，温馨提示/doge：定义宏时多加括号

有了宏为什么需要内联函数？

宏的缺点：

• 不利于调试，在预处理阶段替换完成了，调试时直接看到替换后的结果

• 可读性差，维护性差，容易出错

• 没有类型安全的检查

宏的优点：

• 代码复用性增强
• 提高了性能（调用函数需要开辟栈帧之类的）

由于宏的不足，C++推荐用const、内联函数替代宏

其中const 常用来定义常量 函数定义换成内联函数

内联函数的优点？

不用开辟栈帧，在调用处直接展开函数

内联函数使用的注意事项？

• 内联函数本质上是时间换空间

• 代码过长，有循环，有递归等都不适合用递归（编译器会检查，如果代码过长就算用inline修饰了也会当作没修饰一样去编译），此时编译器会忽略掉内联

  内联函数一般是1-5行，编译器会自动优化，因为太长会导致代码膨胀，花费的空间过多

• 内联函数的声明和定义放一起，不然容易出现链接错误

  -----test.h-----
  #include
  using namespace std;
  inline int Add(int x, int y);
  -----test.cpp-----
  #include"test.h"
  int Add(int x, int y)
  {
  	return x + y;
  }
  -----main.cpp-----
  #include"test.h"
  int main()
  {
  	cout << Add(1, 2) << endl;
  	return 0;
  }
  运行结果：
       error LNK2019: 无法解析的外部符号 "int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用
  原因是被inline修饰过后链接属性变化
  链接属性：external,inline,none等，感兴趣可以百度了解
  

  例子

  #include
  using namespace std;
  
  inline int Add(int x, int y)
  {
  	return x + y;
  }
  int main()
  {
  	cout << Add(1, 2) << endl;
  	return 0;
  }
  

  

auto

什么是auto?

一个类型（指示符），auto可以让编译器会自动推导变量的类型

比如 auto a=1;编译器在编译时期推导出a为int类型

（auto 通过赋值对象自动推导类型）

auto使用的注意事项

• 必须初始化

  编译器才好推导类型

• auto 推导指针时auto和auto*是一样的,但是声明引用时必须加&

  #include
  using namespace std;
  int main()
  {
  int a = 1;
  auto pa = &a;
  auto* pa2 = &a;
  auto& b = a;//b是a的别名
  cout << typeid(pa).name() << endl;
  cout << typeid(pa2).name() << endl;
  cout << typeid(b).name() << endl;
  
  return 0;
  }
  

  

• auto不能用来作参数和数组声明

  假如auto去修饰形参，那变量应该开多大的空间存储？

  所以肯定不能作参数，数组同理

• auto同一行声明的多个变量需要是同种类型

  auto a=1,b=2; 可行，因为类型相同

范围for

提供了一种新的访问数组的方式

例子一

#include
using namespace std;
int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (auto e : arr)
	{
		cout << e <<" ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

例子二

用范围for把数组的每个元素乘以二

空指针

• C++98把NULL定义为常量0，C++建议用nullptr表示空指针

  NULL是一个宏

  nullptr等价于 ((void *)0？

  nullptr与指针并不等价，nullptr的类型为nullptr_t,可隐式转换为任何一种指针类型

  小结：nullptr既不是整形也不是指针，只是可隐式转换为指针

源码：

stddef.h

#ifdef __cplusplus
namespace std { typedef decltype(__nullptr) nullptr_t; }
using ::std::nullptr_t;
#endif  /* __cplusplus */

这里也说明了nullptr并不是指针类型

/* Define NULL pointer value */
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL    0
#else  /* __cplusplus */
#define NULL    ((void *)0)
#endif  /* __cplusplus */
#endif  /* NULL */

其中__cplusplus是一个宏（本质上还是一个值）；

上述源码的意思简要概括为：如果是C++，NULL就给成0，如果是C，就给成 ((void *)0)

借一个评论区大佬的话说：C++只有在“迫不得已的情况下才会把nullptr隐式转换成指针类型”

C++98把NULL看成0造成了一些麻烦，比如

void func(int)
{
	cout << "void func(int)" << endl;
}
void func(int*)//重载
{
	cout << "void func(int*)" << endl;
}
void func2(void*)
{
	cout << "void func(void*)" << endl;
}
int main()
{
	func(NULL);
	func(nullptr);
	func2(nullptr);

}

评论区的大佬还提到内存管理时delete nullptr更加安全,在此感谢两个大佬的指正

一开始以为nullptr就是个指针

小结：建议初始化空指针时使用nullptr

nullptr的类型不是指针，但是在“迫不得已”的情况下会隐式转换成指针

即nullptr可以转成指针，指针不一定可以转化成nullptr
C++会把NULL看成0
C语言里的NULL是((void*)0),一个指针指向内存0x00000000,这块内存不放有效数据

~~ 类与对象内容较多 打算单独记录~~