内联函数+auto关键字（C++11）+指针空指针nullptr（C++11）

本文主要是介绍内联函数+auto关键字（C++11）+指针空指针nullptr（C++11），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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，内联函数提升程序运行的效率。
非内联函数：

那么内联函数的反汇编代码是什么样子的呢，由于内联函数是在编译阶段会直接用函数体替换，但是在默认的debug下编译器不会堆代码进行优化，默认的release模式下虽然代码会优化但是不可以调试。所以要设置一下（这里只给出debug的设置）

内联函数：

这里通过反汇编代码发现内联函数讲代码展开了。
那么如果有一个50行代码的函数func()，我们调用func()函数1000次的时候，如果func()为内联函数，则不会产生函数栈桢，但是每一次调用都会将代码展开，即编译时会有1000*50行代码。如果func()不是内联函数的话，那么每一次调用时都会产生函数栈桢，编译时只有1000（call Add(0B11B8H)）+50行代码
宏函数例子：

#define Add(x, y) ((x)+(y))

这里可以发现内联函数和之前宏函数有几分相似，都是会将代码优化也就是展开。
宏函数优点：
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
宏函数缺点：
1.不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。
3.没有类型安全的检查 。

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。下图为《C++prime》第五版关于inline的建议：

也就是比较长的函数你用inline定义也会被编译器否决掉，类似的还有递归函数。
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。而且内联函数一般都是一些代码量很小的函数。

// fun.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
// fun.cpp
#include "fun.h"
void f(int i)
{cout << i << endl;
}
// test.cpp
#include "fun.h"
int main()
{f(10);return 0;
}//链接错误 LNK2019	无法解析的外部符号 "void __cdecl f(int)" (? f@@YAXH@Z)，函数 _main 中引用了该符号	

auto关键字（C++11）

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。

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。

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&

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。

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
}

auto不能推导的场景

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)
{}

2. auto不能直接用来声明数组

void TestAuto(){int a[] = {1,2,3};auto b[] = {4，5，6};//这里编译会报错}

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下面会讲到的C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。

基于范围的for循环(C++11)

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：

void TestFor(){int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)array[i] *= 2;}

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)//这里e是作为数组中的一个数据的引用，所以可以修改e的值可以修改数组数据//这里可能有人会考虑到引用的唯一性，这里给出解释：当e为array[0]的引用的时候在一个局部域中对e进行使用等操作，接下来当e为array[1]的局部域的时候上一次的栈空间已经消除了，所以这两次的e没有在同一个局部域中，所以并不会产生引用唯一性的问题。e *= 2;for (auto e : array)//这里就是把数组中的数据一个一个的赋值给e，所以这里修改e并不能修改数组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。

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

void TestFor(int array[])
{for (auto& e : array)cout << e << endl;
}

范围for的索引其实是在编译的时候确定的，而形参数组传递进来的只是一个指针，在编译的时候，编译器无法确定数组的大小等信息，所以无法通过。

指针空指针nullptr（C++11）

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;}

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。
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

这篇关于内联函数+auto关键字（C++11）+指针空指针nullptr（C++11）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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