【C++】C++基础解析，容易混淆的引用&&内联&&NULL与nullptr

各位大佬大家好，我是猪皮兄弟

今天带来的内容是C++中容易混淆的引用&&内联&&NULL与nullptr

这里是下面要讲的知识内容

一、引用

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1.引用的概念

引用不是新定义一个变量，而是给 已存在的变量取了一个别名，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（通过取地址观察）
单独用在变量前面就是取地址
在定义变量的时候，在类型和变量之间，就是引用

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2.引用的特性

1.引用在定义的时候必须初始化，就是说必须要知道引用谁
2.一个变量可以有多个引用（多个别名），甚至可以给 别名取别名
3.一个引用一旦引用了一个实体，就不能再引用其他实体了
因为不能够区分是引用还是赋值，有歧义，认为是赋值而不是引用

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3.引用的问题

在拷贝过程中，产生的临时变量具有常性，所以我们先来看两个例子

//1.

int main()
{
	int a=10;
	int &b=a;//引用必须初始化，且不能修改引用的对象
	//double &c=a;//error，这是错误的，这中间会发生隐式类型转换
	//并且，中间产生的临时变量具有常性，正确写法如下：
	const double &d =a;
}

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4.传值返回

传值返回不管是静态的还是非静态的，编译器都会做这样一个操作:用一个具有常性的临时变量来储存，然后销毁后赋值，因为编译器没有那么智能，虽然在静态区的静态变量不需要我们去这样做

传值返回可以有三种方式来返回：
1.就是用一个具有常性的临时变量来储存
2.提前进行返回值压栈，在销毁后，返回值已经接受了返回的数据，并且没有被随函数栈帧的销毁而一起销毁
3.在函数栈帧销毁前，提前赋值给需要的变量

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5.传引用返回

错误案例：！！！！！

传引用返回就是返回函数中变量的别名

总结：
出了函数的作用域就销毁的，用传值返回
出了函数的作用域还在的，就用传引用返回

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6.关于权限的放大和缩小

1.const—>非const，权限放大
2.const—>const权限平移（不只是const，其他的也是一样）
3.非const—>const,权限缩小

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二、指针和引用的区别

指针和引用的基本用途是相似的，分别在以下几点上有所区别
1.使用常景
比如：一个链表的结构体，这个就只能用指针

struct ListNode
{
int val;
struct ListNode*next;//这个*不能改引用
}

语法特性：
1.引用必须在定义的时候初始化
2.C++的引用不能改指向

指针更强大，也更危险，更复杂
引用相对局限一些，更安全，更简单
语法角度而言，引用没有开空间，指针开了4或者8个字节的空间

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三、内敛函数的解析

1.概念

用inline关键字修饰的函数就是内敛函数
C++编译器编译时会在函数调用的地方进行展开（也就是替换），这样一来，运行的时候便没有了压栈的开销，提升程序的运行效率。

为什么要用内敛呢？比如两种场景
1.一个几行的函数，需要频繁调用（比如说十万次）
2.很大的数据用堆排和快排，需要频繁的swap，而swap也就几行

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2.C语言中的宏与C++中内敛函数的区别

C/C++程序的运行包括 四个阶段
1.预编译（处理预处理指令和注释等等）
2.编译（进行语义分析，词义分析，语法分析，词法分析，符号汇总等等，最重要的是将代码转成汇编代码）
3.汇编（主要是将汇编代码转换为机器能看懂的二进制代码，然后形成符号表）
4.链接（合并段表，合并符号表和符号表的重定位）

C–>宏函数(在预编译阶段就被替换了，不用调用函数栈帧)
C+±->inline 内联（主要是觉得C的宏函数还不够好）

宏的优点：
a.复用性强
b.宏函数提高效率，减少栈帧的创建
宏的缺点
a.可读性差（复杂，不好写）
b.直接替换，没有类型的安全检查
c.不方便调试（在预编译阶段就替换完了，而我们调试的是.exe可执行程序，所以宏在调试的时候是看不见的）

而内联函数，几乎克服了宏的所有缺点，内联函数就是C++中用来替代宏的。（内联函数在debug模式下不起作用，因为方便调试，在release版本下才会去将函数展开）

修改两个配置，就可以看到inline在debug模式下的优化了

3.细说inline

1.inline是一种空间换时间的做法，省去调用函数的额外开销，但是，函数内部代码长度太长，或者有递归的函数，就不适合去用inline
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的函数体内函数内部实现代码指令很长度很长，或者递归，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，因为写了inline，编译器就认为你要展开，没有在编译的过程中写进符号表，导致如果内联函数展开不了，它在符号表里也找不到，所以地址也找不到，因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到

4.关于类中的内联

首先，类中的函数默认前面都加上了内联，如果类中的函数构成了内联的条件，那么在编译阶段就会直接替换（debug模式下不生效，方便调试），其次，内联也要少用，因为他会代码膨胀，不想用内联的话就声明和定义分离，向频繁调用的话就放在类里当做内联

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四、指针空值nullptr

nullptr是一个关键字，替代NULL
NULL其实是一个宏，在stddef.h中，可以看到如下代码

C++中，NULL是一个宏，代表的是0，在预编译阶段被替换成了0
nullptr的底层也就是(void*)0

七、⚽总结

上面对C++基础中的重要知识点进行了总结，感谢大家的支持，后面我会继续更新类和对象有关方面的内容！