💭 写在前面
本章将继续讲解C++入门部分的知识，将对内联函数、改版后的auto关键字、范围for，以及指针空值nullptr 等知识点进行讲解。
Ⅰ. 内联函数
0x00 问题引入
调用函数，需要建立栈帧，栈帧中要保留一些寄存器，结束后又要恢复。
这就可以看出这些都是有消耗的，对于频繁调用的小函数，有没有方法可以优化呢？
💬 比如下面这个两数相加的函数：
int Add (int x,int y) { int ret = x + y; return ret; }
💡 我们可以写一个两数相加的宏：
#include<iostream> using namespace std; int Add(int x, int y) { int ret = x + y; return ret; } // 写一个两数相加的宏 #define ADD(X, Y) ((X) + (Y)) int main(void) { cout << "函数: " << Add(1, 2) << endl; cout << "宏: " << ADD(1, 2) << endl; // 写宏的技巧：记住宏原理是替换，你替换一下看看对不对 // cout << "M: " << ((1) + (2)) << endl; cout << "宏: " << 10 * ADD(3, 4) << endl; return 0; }
🚩 运行结果如下：
0x01 内联函数的概念
宏有时候用起来似乎比较复杂，也容易出错。我们可以使用C++中的内联函数来解决。
📚 概念：以 inline 修饰的函数叫做内联函数。
语法：inline 数据类型 [函数名]
💬 代码演示：
#include <iostream> using namespace std; inline int Add(int x, int y) { int ret = x + y; return ret; } int main(void) { cout << "内联函数: " << Add(1, 2) << endl; return 0; }
0x02 内联函数的特性
内联函数的特性：以空间换时间，省去了调用函数的开销。
编译时 C++ 编译器会在调用内联函数的地方展开，是没有函数压栈的开销的。
（内联内敛，内部关联）
因为他会在编译的时候展开，所以代码很长。举个例子：
inline void func() { // 假设有10行代码 }
如果不展开，假设有1000个调用，编译后台就会有 10 + 1000 条指令。
如果展开，编译后台合计会有 10 * 1000 条指令，
所以，这是一场以空间换取时间的交易。
因为没有了函数压栈的开销，所以能提高程序运行的效率。
📌 注意事项：
① inline 既然是以空间换时间的做法，所以代码很长、循环或递归的函数不适宜成为内联函数。
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 函数的函数体内油循环或递归等等，编译器优化时会忽略掉内联。
③ inline 申明和定义不建议分离。内联函数会认为在调用的地方展开，导致不生成地址。test.cpp -> test.o 符号表中不会生成 Func 函数的地址，因为 inline 函数是不需要地址的（都在调用的地方展开了还要个毛线地址）。我们来验证一下：
💬 Add.h：
#include <iostream> using namespace std; inline int Func(int x, int y);
💬 Add.cpp：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "Add.h" int Func(int x, int y) { return x + y; }
💬 test.cpp：
#include "Add.h" int main(void) { Func(1, 2); return 0; }
🚩 运行结果如下：
0x03 浅谈宏的优缺点和替代方法
❓ 宏的优缺点是什么？
优点：
① 宏可以增强代码的复用性
② 宏有助于提高性能
缺点：
① 宏调试起来很不方便（因为宏在程序预编译阶段进行替换）。
② 宏的大量使用可能会导致代码的可读性差，可维护性差，容易误用。
③ 宏没有类型安全的检查。
有哪些技术可以替代宏？
① 常量定义：换用 const
② 函数定义：换用内联函数
Ⅱ. auto关键字（C++11）
0x00 改版前的auto
改版前的 auto 指的是在早期 C/C++ 中 auto 关键字的含义。
📚 旧的含义：使用 auto 修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量。
遗憾的是，大家都懒得去用它。这是为什么呢？
auto int a = 0; // 表示a是一个自动存储类型，会在函数结束后自动销毁。
当使用 auto 修饰后，表示 a 是一个自动存储类型，它会在函数结束以后自动销毁。
但是因为后来 C 把标准给改了，不加是自动销毁：
int a = 0; // 标准改了之后，不加也是自动销毁。
这么一来，这个 auto 关键字就没有意义了，因为都是自动销毁。
auto：这就尴尬了，我的存在没有意义了，用和不用都一样。
0x01 改版后的auto
C++标准委员会觉得这 auto 也太尴尬了，我们得给它来一波加强。
为了缓解 auto 的尴尬，C++ 标准委员会把 auto 原来的功能给废弃了。
并赋予了 auto 全新的含义！
📚 游戏更新补丁（bushi）：auto 现在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推导而得。
💬 也就是说，它可以自动推导出数据的类型：
int a = 0; auto c = a; // C++11给auto关键字赋予了新的意义：自动推导c的类型
你的右边是什么，它就会推导出相应的类型
任何类型都可以实现，包括但不限于：
auto ch = 'A'; auto e = 10.11; auto pa = &a;
为了方便测试，我们来打印一下对象的类型看看：
#include<iostream> using namespace std; int main() { int a = 0; auto c = a; // 自动推导c的类型 auto ch = 'A'; auto e = 10.11; auto pa = &a; // typeid - 打印对象的类型 cout << typeid(c).name() << endl; // i cout << typeid(ch).name() << endl; // c cout << typeid(e).name() << endl; // d cout << typeid(pa).name() << endl; // Pi return 0; }
🚩 运行结果如下：
emmm... 确实
这时候可能有人会觉得，这一波操作好像也没啥意义啊，
直接写数据类型不香吗？ int c = a;
我们继续往下看~
0x02 auto 的使用场景
处理又臭又长的数据类型
💬 遇到这种场景，就能体会到 auto 的香了：
#include <iostream> #include <map> int main(void) { std::map<std::string, std::string> dict = {{"sort", "排序"}, {"insert", "插入"}}; std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin(); // 这个类型又臭又长，写起来太麻烦了。。。 auto it = dict.begin(); // 可以改成这样，爽！ // ↑ 根据右边的返回值去自动推导it的类型，写起来就方便多了 return 0; }
像遇到这种又臭又长的类型，而且还要经常使用，
这时候使用 auto 帮你自动推到类型，就很爽了！
auto 与指针结合起来使用：
📚 auto 非常聪明，它在推导的时候其实是非常灵活的：
int main(void) { int x = 10; auto a = &x; // int* auto* b = &x; // int* auto& c = x; // int 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。
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
0x03 使用auto的注意事项
注意！
使用 auto 是必须要给值的！
int i = 0; auto j; ❌ auto j = i; 必须给值！！
这就意味着，auto 是不能做参数的！
auto 不能作为函数的参数
void TestAuto(auto a); ❌
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的类型进行推导！
auto 不能直接用来声明数组
auto b[3] = {4,5,6}; ❌
📌 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。
auto 在实际中最常见的优势用法就是 C++11 提供的新式 for 循环，
还有 lambda 表达式等进行配合使用。我们可以继续往下看~
