初始C++ - auto关键字与内联函数

目录

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auto关键字

内联函数 

概念

补·宏函数

在编译器中的特性

特性 

指针空值nullptr(C++11) 

C++98中的指针空值        

结束语

---

auto关键字

随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在

1. 类型难于拼写

2. 含义不明确导致容易出错

如下代码

#include 
using std::cout;
using std::endl;

//auto -- 根据a的类型推导b的类型
#include 
#include 

【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)          //  这种写法是错误的
{}

 

//2. auto不能直接用来声明数组
void TestAuto()
{
    int a[] = { 1,2,3 };
    auto b[] = { 4,5,6 };
}

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。

5.另一个注意事项如下代码

int main()
{

	//一般情况下的C++中数组的遍历
	int array[] = { 1,2,3,4,5 };

	//范围for遍历 -- 使用auto
	//依次取array中数据赋值给e，自动判断结束，自动迭代
	for (auto e : array)
		cout << e << " ";
	cout << endl;

	//但是这种写法是错误的

	for (auto e : array)	//这里e是array里面元素的拷贝所以这里改变e的值是影响不了array数组的
	{
		e *= 2;
	}

	for (auto e : array)	//e是array里面元素的拷贝
		cout << e << " ";
	cout << endl;

	//加一个引用就可以解决了，这里的e就是里面元素的别名
	for (auto& e : array)	//这里e是array里面元素的拷贝所以这里改变e的值是影响不了array数组的
	{
		e *= 2;
	}

	for (auto e : array)	//e是array里面元素的拷贝
		cout << e << " ";
	cout << endl;

	return 0;
}

 

        还有一点只能用引用而不能用指针(*)，不然就会通过auto之后会成为 （int*）明显是不对的

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，没有函数调 用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

 

        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。

补·宏函数

//宏函数
#define Add(x,y)  ((x) + (y))	//宏函数注意事项 1:不需要加类型 2.不需要加分号 3.需要注意括号的使用！4.宏函数本质上是替换

int main()
{
	//宏函数的使用
	cout << Add(1,2) << endl;		

	//3.外部括号不加容易影响优先级  例如：Add(1,2)*3
	//  内部括号不加  例如：Add(a|b, a&b)

	return 0;
}

 宏函数注意事项

1:不需要加类型

2.不需要加分号

3.需要注意括号的使用！

4.宏函数本质上是替换

内联函数的使用

//内联函数(inline)
inline int ADD(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{

	cout << ADD(1, 2) << endl;

	return 0;
}

在编译器中的特性

在debug版本中是不会像宏函数一样展开的。

我们可以在反汇编中查看到，ADD函数还是建立了栈帧，我们使用这个关键字的目的就是要让它不建立函数栈帧，那么是否违背了？

显然并不是这样的，这一行是编译器为了方便程序员调试而做出的行为 

原因：因为需要 调试，假如展开就不可以调试了，当然在release版本中就会展开了(优化)

当然我们也可以让它在debug版本中展开，这需要如下在属性中设置

返回值比较小的情况下是直接使用寄存器来传递的哦

在C++中的经验条款

通常情况下在C++中要使用：inline 来替代宏函数(频繁调用的小函数)  const  enum 来替代常变量

当然我们需要注意以下的几个特性

特性 

 

1.递归函数肯定是不适用的，较长的函数也是不会展开的

以下是在属性让其展开的情况下，左边较短，右边较长 

为什么函数长了以后就不展开了呢？

回答：代码膨胀

 

 

在上面的反汇编也可以看出，不展开的话就call指令一下就可以了，但是展开的话就长的多了

        这里就是在说明，inline是建议，而不是强制。并且是以空间换取时间的一种行为。编译期间处理。

3.不要声明与定义分离 

会出现链接错误！！！(语法没问题，但是编译器找不到了) 加了inline不会进入符号表，无论长不长

生成可执行程序过程为成四个步骤：

1.预处理(Preprocessing)
2.编译(Compilation),
3.汇编(Assemble),
4.链接(Linking)。

1、由.c文件到.i文件，这个过程叫预处理。
2、由.i文件到.s文件，这个过程叫编译。
3、由.s文件到.o文件，这个过程叫汇编。
4、由.o文件到可执行文件，这个过程叫链接。

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：

void TestPtr()
{
int* p1 = NULL;
int* p2 = 0;
// ……
}

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

        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)"<

        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。

 注意：

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。

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。

结束语

最是人间留不住，朱颜辞镜花辞树。
                                                                ——王国维《蝶恋花•阅尽天涯离别苦》