【C++之语法篇003】

C++学习笔记---003

  • C++知识开篇
    • 1、内联函数
      • 1.1、什么是内联函数?
      • 1.2、解决外部头文件,重复定义问题
      • 1.3、内联函数的总结
    • 2、auto关键字
      • 2.1、auto的作用
      • 2.2、auto的总结
    • 3、范围for
      • 3.1、什么是范围for?
      • 3.2、范围for的循环应用
    • 4、指针空值关键字nullptr
      • 4.1、指针空值的作用

C++知识开篇

前言:
前篇内容对于C++有一个基本认识,这篇文章将继续学习C++与C语言优化后的语法知识部分。
/知识点汇总/

1、内联函数

1.1、什么是内联函数?

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,内联函数提升程序的运行效率。

C++引出inline关键字
比如这个函数频繁调用100万次,如何解决?
C语言中就引用的宏,宏函数解决。但是要求细节和严谨。
inline常用于修饰频繁调用的函数

#include 
using namespace std;
//int Add(int left, int right)
//{
//	return left + right;
//}
inline int Add(int left, int right)
{
	return left + right;
}
int main()
{
	int ret = 0;
	ret = Add(1, 2);//汇编call --》Add (地址:...)
	//inline修改后,成为内联函数。就直接调用函数不用call Add()函数了。
	return 0;
}

C++引出内联函数主要是用于解决C语言中宏函数容易出现的问题。
回顾:宏或宏函数,使用宏根本上需要注意的就是括号的正确使用。
1.宏的本质就是预处理阶段的替换。
2.宏本身不是函数
3.不需要分号
4.括号优先级

#include 
#define ADD(a,b) ((a)+(b))
//为什么宏要加里面的括号?
//因为a和b也可能是独立的表达式。否则,容易出现优先级问题错误。
using namespace std;
int main()
{
	int a = 0;
	cin >> a;
	//场景1
	if (ADD(a, 2))
	{
	}
	//场景2
	int m = ADD(a, 2) * 3;
	cout << m << endl;
	return 0;
}

宏的缺点:
1.不容易控制,不容易调试
2.语法复杂,坑多易错
3.没有类型,无法安全检查

对比C++的inline和C语言的宏
可见C++的内敛函数很好的解决此类大部分问题。

1.2、解决外部头文件,重复定义问题

1.声明和定义分离
2.static,修改函数链接属性,只在当前文件可用。(适用于大函数)
3.inline,使其展开就无法call调用。(适用于小函数)

#include 
using namespace std;
inline int Add(int a, int b)
{
	cout << "int Add(int a,int b)" << endl;
	return a + b;
}
int main()
{
	Add(2, 3);
	return 0;
}

1.3、内联函数的总结

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:可能是目标文件夹变大,优势:少了很多调用花销,提高程序运行效率。
2.inline对于编译器而言只是一个小建议,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,不是递归且频繁调用的函数采用inline修饰。
3.内敛说明只是向编译器发出请求,编译器可以选择忽略这个请求。
4.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Call函数地址了,所以链接就找不到了。

2、auto关键字

2.1、auto的作用

auto会自动推导类型
但是auto同样存在一定的弊端

1.首先适用于自己知道的类型,如果单纯的只有auto没有注释和文档说明,就比较影响程序的可读性;
2.因为要去推导auto接收的类型,嵌套太多的时候就很影响代码的阅读性。

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int Add(int a, int b)
{
	cout << "int Add(int a,int b)" << endl;
	return a + b;
}
auto func(int a, int b)
{
	auto m = a + b;
	return m;
}
int main()
{
	int i = 0;
	int j = i;
	auto k = i;//自动判定接收为整型。
	//auto x;  //auto与引用一样必须初始化
	auto p1 = &i;   //自动判定接收的地址为指针类型。
	auto* p2 = &i;  //指定为指针类型
	//auto* p3 = i; //错误使用
	auto& r = i;

	//常见的应用于复杂的类型:
	//函数指针/数组指针
	int(*pf)(int, int) = Add;
	//等价auto自动识别为函数指针
	auto pf2 = Add;

	//C++使用场景
	cout << typeid(pf).name() << endl;
	cout << typeid(pf2).name() << endl;

	std::map<std::string, std::string> dict;
	//std::map::iterator it = dict.begin();
	//等价
	auto it = dict.begin();
    //注意:auto建议不能作参数,另外auto可以但不建议作函数返回值,嵌套太多不好判断类型。
	auto ret = func(1, 2);//auto嵌套的谨慎使用
	return 0;
}

2.2、auto的总结

注意:auto不能作返回值,另外auto可以但不建议作函数返回值,嵌套太多不好判断类型。
但是auto同样存在一定的弊端:
1.首先适用于自己知道的类型,如果单纯的只有auto没有注释和文档说明,就比较影响程序的可读性;
2.因为要去推导auto接收的类型,嵌套太多的时候就很影响代码的阅读性。

3、范围for

3.1、什么是范围for?

C++引入的范围for由括号里的两部分组成,以冒号分割,冒号前是用于迭代的变量,冒号后是被迭代的范围。

格式:
for (类型(引用) 变量 : 范围)
{}

3.2、范围for的循环应用

#include 
using namespace std;
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
	//C语言的for循环
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		arr[i] *= 2;
	}
	for (int* p = arr; p < p + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); p++)
	{
		cout << *p << endl;
	}
	//C++
	//依次取得数组中元素的值赋值给变量e,并且自动迭代,直到自动判断遍历结束
	//for (auto e : arr)
	//{
	//	cout << e << " ";
	//}
	//不加引用是无法修改数组元素的值的,因为属于临时拷贝,所以需要加上别名才能修改元素值
	for (auto& e : arr)
	{
		e *= 2 ;
	}
	cout << endl;
	for (auto e : arr)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

数组名作为参数时,范围无法明确,就无法使用范围for

#include 
using namespace std;
//注意:这里看似传的数组,但是数组作为参数本质就是转换为指针了;
//所以范围无法明确,自然就无法使用范围for了。
void func(int arr[])
{
	for (auto e : arr)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	return 0;
}

总结

1.范围for的使用范围是明确的;
2.可以正常的使用continue和break

4、指针空值关键字nullptr

4.1、指针空值的作用

引用新的nullptr,解决了C++本身自己的底层定义NULL语法时的错误

#include 
using namespace std;

void f(int)
{
	cout << "f(int)" << endl;
}

void f(int*)
{
	cout << "f(int*)" << endl;
}

int main()
{
	f(0);
	f(NULL);
	f(nullptr);
	//等价
	//f((void*)0);
	//所以指针初始化就采用nullptr了
	int* p = nullptr;
	return 0;
}

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