7. 内联函数
大家先回顾一下C语言里面的宏,如果写一个Add的宏,最后一种才是正确的,这就证明了宏是不好控制的,因为运算符的优先级的原因等等,所以宏就有一些缺点:
1、容易出错,语法细节多 2、不能调试 3、没有类型安全的检查
那么 就可以使用enum const inline 替代宏 enum const -> 宏常量 inline ->宏函数
宏函数的优点就是不用建立栈帧,提高效率。那么inline内联函数拥有宏函数的优点,还避免了它的缺点,可以调试,而且没那么多的语法细节。
代码语言:javascript复制//#define ADD(int x, int y) return x y;
//#define ADD(x, y) return x y;
//#define ADD(x, y) x y;
//#define ADD(x, y) (x y)
//#define ADD(x, y) (x) (y)
//#define ADD(x, y) ((x) (y));
#define ADD(x, y) ((x) (y))
7.1 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。
7.2 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、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。
8. auto关键字(C 11)
8.1 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
代码语言:javascript复制#include <string>
#include <map>
int main()
{
std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange",
"橙子" },
{ "pear","梨" } };
std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}
std::map<std::string, std::string>::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:
代码语言:javascript复制#include <string>
#include <map>
typedef std::map<std::string, std::string> Map;
int main()
{
Map m{ { "apple", "苹果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
Map::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}
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:
代码语言:javascript复制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。
8.2 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,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。
代码语言:javascript复制#include <string>
#include <map>
typedef std::map<std::string, std::string> Map;
int main()
{
Map m{ { "apple", "苹果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
Map::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}
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;
}
【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 。
8.3 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&。
代码语言:javascript复制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;
return 0;
}
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。
代码语言:javascript复制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
}
8.4 auto不能推导的场景
1. auto不能作为函数的参数
代码语言:javascript复制// 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
代码语言:javascript复制void TestAuto()
{
int a[] = {1,2,3};
auto b[] = {4,5,6};
}
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。
9. 基于范围的for循环(C 11)
9.1 范围for的语法
在 C 98 中如果要遍历一个数组,可以按照以下方式进行:
代码语言:javascript复制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;
}
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 。
在for里面会自动取数组里面的值赋值给e,自动判断结束,自动 。
如果想要修改数组里面的值,在auto后面使用引用就可以了。
代码语言:javascript复制void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for(auto& e : array)
e *= 2;
for(auto e : array)
cout << e << " ";
return 0;
}
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 。
9.2 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。 注意:以下代码就有问题,因为for的范围不确定:
代码语言:javascript复制void TestFor(int array[])
{
for(auto& e : array)
cout<< e <<endl;
}
2. 迭代的对象要实现 和 == 的操作 。
10. 指针空值nullptr(C 11)
10.1 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:
代码语言:javascript复制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:
代码语言:javascript复制#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:
代码语言:javascript复制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;
}
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 。
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 。
今天的分享到这里就结束了,感谢大家的阅读!