C++学习——内联、C++11中的auto、for循环、nullptr
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文章目录
前言
一、内联函数
1.1内联函数的含义
1.2内联函数的使用模版
1.3宏定义与内联函数的区别
1.4内联函数的特性
二、C++11中的auto关键字
2.1auto简介
2.2for语法糖
三、空指针（nullptr）C++11
前言
这篇文章也是开胃菜，讲述的是关于内联函数的使用以及一些特点，auto关键字的使用（一般是与for循一起使用，它们两个就一起讲），还有一个nullptr空指针的理解。
一、内联函数
1.1内联函数的含义
内联函数的关键字是inline，通过inline就可以直接给当前的类的成员函数赋予内联的性质，编译的时候C++编译器会在使用内联函数的地方展开，没有函数调用占用线帧的开销，我们知道一般函数调用，都会在栈帧上开辟一块地方，内联函数的出现说白了就是提升了程序运行的效率。
1.2内联函数的使用模版
inline int Add(int x, int y)
{//代码部分
}其实还是很简单的，把inline这个单词记住就可以了。
1.3宏定义与内联函数的区别
我们可以用一段程序来进行理解，假如我们需要输出一千次数字，我们给出了这个函数，也就是返回一个数：
int Add(int x, int y)
{return (x + y) * 10;
}我们假如要使用这个，其实只需要调用这个函数就可以了，但是这里为了解释内联函数与宏定义。如果用宏定义来写的话：
#define Add(x,y) (x+y)*10
在函数体中调用该函数：
int main()
{for (int i = 0; i < 1000; i++){cout << Add(i, i + 1) << endl;}return 0;
}这里是输出一千次的数字，可以正常的输出来。但是，宏定义有优点，有缺点，容易发生错误，首先，当我们在写宏定义的时候，也就是define的时候，容易出错。下面举一个例子。
我们要通过宏定义实现一个两个数相乘的逻辑，我们可以这么写：
#define MUL(x,y) x*y我们通过主函数来测试一下：
int main()
{int x = 2 + 3;int y = 2;int z = MUL(x, y);cout << z << endl;return 0;
}输出结果： 10
这里是正确的，但有有些时候要注意宏参数若包含运算符或表达式，建议用括号包裹以避免优先级问题，正常的写法是：
#define MUL(x,y) (x)*(y)这样此案避免错误。
优点--宏函数不需要建立栈帧，提高调用效率
缺点--复杂，容易出错，可读性差，不能调试
在C++中就使用内联函数，内联函数不需要建立栈帧，不复杂，不容易出错，可读性好，可以调试，基本上算的是把宏定义的坑全部填上了。宏函数或者内联函数适用于短小的频繁调用的函数，
所有的函数不能变成内联函数，会把可编译程序变大，导致代码膨胀，因为内联函数的底层其实就是把这一块的代码段展开了，放到了编译代码中，如果过长的话就会发生代码膨胀。
注意：其实当前的大多数编译器会自动识别是否是用内联函数，有些函数即使你加了inline，编译器也不一定采纳你的建议，也会自己否决掉，声明中用内联函数调用的时候编译可以过，但生成不了，内联函数是不会进入符号表，没有地址，链接的时候就找不到，不需要call，声明展开啥也没有，这里只需要不让声明和定义分离就可以，直接展开后就不需要链接了，直接定义在.h文件中就可以。
1.4内联函数的特性
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、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。
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
总而言之，内联与宏定义都是用来提升性能的。
二、C++11中的auto关键字
2.1auto简介
早期的时候，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，但在c++11中的时候，给了新的含义，它不再是一个存储类型的标识符，而是作为一个新的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而得。在编译的时候，auto会自动变成变量的实际的类型：
int main()
{int a = 1;float b = 2.0;auto c = a;auto d = c;auto e = b;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;cout << typeid(e).name() << endl;return 0;}运行结果：
这里输出的是c,d,e的类型，所以auto是可以自动变成变量的实际的类型。
2.2for语法糖
其实auto最多的时候是和for循环使用，这个是c++中的一个语法糖。
正常我们在写一个循环的时候，for里面通常需要写三个参数，初始化、循环截止条件、表达式操作。这样有没有感觉非常的麻烦：
例如下面的代码：
int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };for (int i = 0; i < 10; i++){cout << "i==" << arr[i] << endl;}return 0;
}这段代码是通过一个简单的循环来输出数组里的数字，当我们使用auto来进行读操作的时候，就可以：
int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };for (auto i : arr){cout << "i==" << i << endl;}return 0;
}省略了很多，同时我们也可以用auto来进行修改元素，但是这里需要再变量前加上引用，表示是当前元素的别名，地址一样，修改这个就相当于修改原值了：
int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };for (auto&i : arr){i ++;cout << "i==" << i << endl;}return 0;
}
我们运行出来每一个元素实现了修改（都加加）：
还有很多地方auto可以进行使用，auto 的主要目的是减少冗余的类型声明，尤其是在复杂类型或模板编程中。
三、空指针（nullptr）C++11
在良好的编程习惯中，我们在声明一个变量的时候，通常会给值，但是没有值的时候，我们通常会给上一个NULL空指针，避免内存泄漏，如果一个指针没有一个明确的指向，那么后果是不堪设想的，谁知道会指向哪里，而且相当不安全。
正常都是这么写的：
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。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。