C++入门知识(内联函数 , auto关键字 , 范围for , 指针空值nullptr , 函数重载 , extern “c”) ---- 2

目录

一. 内联函数

1.概念

2.特性

3.补充

二. auto关键字(C++11)

1.介绍

2.auto使用细则

3.auto不能推导的场景

三.基于范围的for循环(C++11) 

1.使用

2.范围for的使用条件

四.指针空值nullptr(C++11)

1.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:

 2.注意

五.函数重载

1.概念

2.为什么C++支持函数重载,而C语言不支持函数重载呢?

 六.extern “C”     


一. 内联函数

1.概念

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压栈的开销, 内联函数提升程序运行的效率。

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2.特性

1. inline 是一种 以空间换时间 的做法,省去调用函数额开销。所以 代码很长 或者有 循环 / 递归 的函数不适宜 使用作为内联函数。
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 的函数体内有循环 / 递归等 等,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 inline 被展开,就没有函数地址了,链接就会 找不到。

                

3.补充

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二. auto关键字(C++11)

1.介绍

在早期 C/C++ 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
                
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 。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
        

2.auto使用细则

auto与指针和引用结合起来使用 auto声明指针类型时,用autoauto*没有任何区别,但用auto声明引用类型时则必须加&

int main()
{
 int x = 10;
 auto a = &x;
 auto* b = &x;
 auto& c = x;
 cout << typeid(a).name() << endl; //int*
 cout << typeid(b).name() << endl; //int*
 cout << typeid(c).name() << endl; //int a的别名
 return 0;

 }

         

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

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
}

         

3.auto不能推导的场景

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)
{}

                 

② auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{
 int a[] = {1,2,3};
 auto b[] = {4,5,6};
}

                 

③3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

三.基于范围的for循环(C++11) 

1.使用

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

void TestFor()
{
 int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
 for(auto& e : array)
 e *= 2;
 
 for(auto e : array)  //范围for C++11新语法遍历,更简单,数组都可以
 cout << e << " ";    //自动遍历,依次取出array中的元素,赋值给e,直到结束

 return 0; 
}

        

2.范围for的使用条件

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beginend的 方法,beginend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[]) //这里退化为了指针
{
 for(auto& e : array)
 cout<< e <

迭代的对象要实现++==的操作。(迭代器了解一下)   

        

四.指针空值nullptr(C++11)

1.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:

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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

                

 2.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 C++11 作为新关键字引入的
②. C++11 中, sizeof(nullptr) 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
                

五.函数重载

1.概念

函数重载 : 是函数的一种特殊情况, C++ 允许在 同一作用域中 声明几个功能类似 的同名函数 ,这些同名函数的 形参列表 ( 参数个数 类型 顺序 ) 必须不同 与返回值类型无关 ,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题.
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2.为什么C++支持函数重载,而C语言不支持函数重载呢?

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①. 实际我们的项目通常是由多个头文件和多个源文件构成,而通过我们 C 语言阶段学习的编译链接,我们 可以知道,【当前a.cpp 中调用了 b.cpp 中定义的 Add 函数时】,编译后链接前, a.o 的目标文件中没有 Add的函数地址,因为 Add 是在 b.cpp 中定义的,所以 Add 的地址在 b.o中。那么怎么办呢?        
                
②.   所以链接阶段就是专门处理这种问题, 链接器看到 a.o 调用 Add ,但是没有 Add 的地址,就会到 b.o 的符 号表中找 Add 的地址,然后链接到一起
                
③.   那么链接时,面对 Add 函数,连接器会使用哪个名字去找呢? 这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
                
. 通过下面我们可以看出 gcc 的函数修饰后名字不变。而 g++ 的函数修饰后变成【 _Z+ 函数长度 + 函数名 + 型首字母】。
  • 采用C语言编译器编译后结果
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结论:linux下,采用gcc编译完成后,函数名字的修饰没有发生改变

  • 采用C++编译器编译后结果

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结论: 在linux下,采用g++编译完成后,函数名字的修饰发生改变,编译器将函数参数类型信息
添加到修改后的名字中。

                

⑤.   通过这里就理解了C语言没办法支持重载,因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区 分,只要参数不同,修饰出来的名字就不一样,就支持了重载
                
⑥.  另外我们也理解了,为什么函数重载要求参数不同!而跟返回值没关系
                  
                                              

六.extern “C”     

有时候在 C++ 工程中可能需要 将某些函数按照 C 的风格来编译 在函数前加 extern "C" ,意思是诉编译器, 将该函数按照 C 语言规则来编译 。比如: tcmalloc google C++ 实现的一个项目,他提供 tcmallc() tcfree 两个接口来使用,但如果是C 项目就没办法使用,那么他就使用 extern “C” 来解决。
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