C++入门学习

前言

在前面几篇文章中，我们已经把C++入门的最重要的知识，同时也是比较难的一些知识都讲完了，下面来看一看C++入门剩余的知识点，一起来学习吧。

内联函数

1.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。
下面我们就来对比下一个函数在使用inline修饰前后的区别，帮助大家更好地理解
1.没有使用inline修饰

2.使用inline修饰

在函数前面增加inline关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会有函数体替代函数的调用。
查看方式：
1.1. 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(因为debug模式下，编译器默认不会对代码进
行优化，以下给出vs2019的设置方式)

2.特性

1. inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用。
   缺陷：可能会使目标文件变大。
   优势：少了调用开销，提高程序运行效率。
2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同。 一般建议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。下图为《C++prime》第五版关于inline的建议：
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。所以建议在函数进行声明的同时将函数进行定义。
   补充：
   宏的优点:
   1.复用性变强
   2.宏函数提高效率，减少栈帧建立
   宏的缺点：
   1.可读性差
   2.没有类型检查安全
   3.不方便调试
   如何定义一个宏函数？？？

#define Add(a,b)((a)+(b))

auto关键字(C++11)

1.类型别名思考

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
   在编程时，常常需要把表达式的值赋值给变量，这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的类型。然而有时候要做到这点并非那么容易，因此C++11给auto赋予了新的含义

2. auto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，但遗憾的是一直没有人去使用它.
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。

图中typeid().name()的作用就是判断该变量的类型。
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.

3.auto的使用细则

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&。
   
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。
   

3. auto不能推导的场景

1.auto不能作为函数的参数

2.auto不能直接用来声明数组
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。

基于范围的for循环(C++)

1.范围for语法

在C++98中如果要遍历一个数组，可以按照下面的方式进行：

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。

这么看来是不是会很方便。
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。

2.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,for的范围不确定的代码就是有问题的
2. 迭代的对象要实现++和==的操作。(关于迭代器这个问题,现在只是提一下，大家了解一下就可以了)

指针空值nullptr(C++11)

1.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：

int main()
{
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	return 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：

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:

程序本意是想通过TestN(NULL)调用指针版本的TestN(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与我们预想的完全不一样。

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。

总结

到这里我们的C++入门学习基本上就已经完成了，相信大家通过这一篇和前几篇的文章已经对C++有一些了解了，但是只有这些还远远不够，后面我们还会有更重要的知识点讲解，往后会持续更新关于C++的内容及知识，希望大家能够点赞，收藏，关注支持博主。
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