目录
一,auto
1,类型别名思考
2,auto 简介
3,auto 的使用细则
1,auto 与指针和引用结合起来使用
2,同一行定义多个变量
3,auto 不能推导的场景
二,基于范围的for循环
1,范围 for 的语法
2,范围 for 的使用条件
三,指针空值 nullptr
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
我们来看一段代码;
#include
#include
std::map::iterator 是一个类型,但是该类型太长了,特别容易写错。
聪明的同学可能已经想到:可以通过 typedef 给类型取别名,比如:
#include
#include
使用 typedef 给类型取别名确实可以简化代码,但是 typedef 有会遇到新的难题:
来看一段代码:
typedef char* pstring;
int main()
{
const pstring p1; // 编译成功还是失败?
const pstring* p2; // 编译成功还是失败?
return 0;
}
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
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,大家可思考下为什么?
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。
来看一段代码;
#include
using namespace std;
int TestAuto()
{
return 10;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
auto d = TestAuto();
cout << typeid(b).name << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
//auto e; 无法通过编译,使用auto定义变量时必须对其进行初始化
return 0;
}
auto 会自动匹配相对应的类型;
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。
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&
继续先看一段代码;
#include
using namespace std;
int main()
{
int x = 10;
auto a = &x;
auto* b = &x;
auto& c = x;
cout << typeid(a).name() << endl;
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
*a = 20;
*b = 30;
c = 40;
cout << x << endl;
return 0;
}
可以看到 auto 完全没有问题;
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
看代码:
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
}
使用 auto 时,同一行定义多个变量时,这些变量必须是相同的类型;
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)
{}
auto 不能作为参数类型;
2,auto 不能直接用来声明数组
void TestAuto()
{
int a[] = {1,2,3};
auto b[] = {4,5,6};
}
auto 声明不了数组;
为了避免与 C++9 8中的 auto 发生混淆,C++11 只保留了auto 作为类型指示符的用法
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
在 C 语言中如果要遍历一个数组,可以按照以下方式进行:
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
array[i] *= 2;
for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
cout << *p << endl;
}
这是常规的也是让我们最熟悉的;
但是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;
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
举个例子:
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (auto& e : array)
e *= 2;
for (auto e : array)
cout << e << " ";
}
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
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。
注意:以下代码就有问题,因为 for 的范围不确定
void TestFor(int array[])
{
for(auto& e : array)
cout<< e <
这是为什么呢?因为此时的 array 是指针,是地址,并不是代表数组,没有边界感,所有会报错;
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)" << endl;
}
void f(int*)
{
cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
f(0);
f(NULL);
f((int*)NULL);
return 0;
}
其实他们本质上是一个东西,但是编译器对其的判定却不相同;
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。
所以引进了nullptr 就代表 ( void* ) 0 代表真正意义上的空;
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 null