【C++入门（下篇）】C++引用，内联函数，auto关键字的学习-阿里云开发者社区

1.引用（重点掌握）

引用是 C++ 的新增内容，在实际开发中会经常使用；C++ 用的引用就如同C语言的指针一样重要，但它比指针更加方便和易用，有时候甚至是不可或缺的。

同指针一样，引用能够减少数据的拷贝，提高数据的传递效率。因此，我们不仅仅从语法层面讲解 C++ 引用，而是深入 C++ 引用的本质，让大家不但知其然，而且知其所以然。

那么为什么C++会引入引用这一概念呢？在正式学习之前，我们先搞明白它的诞生原因。

在我们之前的学习中我们已经知道，参数的传递本质上是一次赋值的过程，赋值就是对内存进行拷贝。所谓内存拷贝，是指将一块内存上的数据复制到另一块内存上。

对于像 char、bool、int、float 等基本类型的数据，它们占用的内存往往只有几个字节，对它们进行内存拷贝非常快速。而数组、结构体、对象是一系列数据的集合，数据的数量没有限制，可能很少，也可能成千上万，对它们进行频繁的内存拷贝可能会消耗很多时间，拖慢程序的执行效率。

C/C++ 禁止在函数调用时直接传递数组的内容，而是强制传递数组指针，而对于结构体和对象没有这种限制，调用函数时既可以传递指针，也可以直接传递内容* 但是在 C++ 中，我们有了一种比指针更加便捷的传递聚合类型数据的方式，那就是引用（Reference）。有了以上内容做铺垫，接下来，我们正式进入引用的学习！！！

在 C/C++ 中，我们将 char、int、float等由语言本身支持的类型称为基本类型，将数组、结构体、类（对象）等由基本类型组合而成的类型称为聚合类型

1.1引用概念

引用是 C++ 相对于C语言的又一个扩充。引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

引用类似于 Windows 中的快捷方式，一个可执行程序可以有多个快捷方式，通过这些快捷方式和可执行程序本身都能够运行程序；引用还类似于人的绰号（笔名），使用绰号（笔名）和本名都能表示一个人。

例如：

在四大名著水浒传中，108好汉几乎都有“绰号”。像我们熟知的李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"。

引用的定义方式类似于指针，只是用&取代了*，类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体

语法格式为：

type &name = data;

注意：

引用必须在定义的同时初始化，并且以后也要从一而终，不能再引用其它数据，这有点类似于常量（const 变量）

老规矩，我们还是通过代码来进行观察

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  //cout << "hello world" << endl;
  int i = 0;
  int& k = i; //定义引用类型
  int j = i;
  cout << &i << endl;
  cout << &j << endl;
  cout << &k << endl;
  return 0;
}

运行结果：

接下来，我为大家一一讲解上述代码：

本例中，变量【k】就是变量【i】的引用，它们用来指代同一份数据；也可以说变量【k】是变量【i】的另一个名字。从输出结果可以看出，【k】和【i】的地址一样，都是00AFFA80；或者说地址为00AFFA80的内存有两个名字，【k】和【i】，想要访问该内存上的数据时，使用哪个名字都行。

注意，引用在定义时需要添加&，在使用时不能添加&，使用时添加&表示取地址。如上面代码所示，&表示引用，&也可以表示取地址。除了这两种用法，&还可以表示位运算中的与运算。

当我们对i进行【i++】的操作，k也进行相应的操作时，会发生什么呢？我们通过调试给大家展示。

当我们进行【k++】操作时，【i】理所当然会进行自增操作（【k】就是【i】，可以理解两个都是同一块空间）。然而对【j++】的时候，我们不难发现，并未【i】造成自增操作。

接下来就是大家可能会关心的“套娃”问题，那么我们是否还可以对【i】进行取别名操作呢？答案当然是可以的。

那么我们在对【k】进行相应的操作是否还可以呢？答案也是可以的，在进行下去也是可以的。

由于引用【i】和原始变量【k】都是指向同一地址，所以通过引用也可以修改原始变量中所存储的数据，请看下面的例子：

int main() 
{
    int i = 99;
    int& k = i;
    k = 10;
    cout << i << ", " << k << endl;
    return 0;
}

运行结果：

最终程序输出两个 10，可见原始变量【i】的值已经被引用变量【k】所修改。

如果读者不希望通过引用来修改原始的数据，那么可以在定义时添加 const 限制，形式为：

const type &name = value;

1.2 引用特性

引用在定义时必须初始化

一个变量可以有多个引用

引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

int main
{
  int a = 10;
  // int& ra;   // 该条语句编译时会出错
  int& ra = a;
  int& rra = a;
  cout << &a << endl;
  cout << &ra << endl;
  cout << &rra << endl;
  return 0;
}

报错如下：

1.3 常引用

void TestConstRef()
{
    const int a = 10;
    //int& ra = a;   // 该语句编译时会出错，a为常量
    const int& ra = a;
    // int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
    const int& b = 10;
    double d = 12.34;
    //int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
    const int& rd = d;
}

1.4使用场景

C++引用作为函数参数

在定义或声明函数时，我们可以将函数的形参指定为引用的形式，这样在调用函数时就会将实参和形参绑定在一起，让它们都指代同一份数据。如此一来，如果在函数体中修改了形参的数据，那么实参的数据也会被修改，从而拥有“在函数内部影响函数外部数据”的效果。

我们还是通过一段代码来进行理解记忆：

//直接传递参数内容
void swap1(int a, int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//传递指针
void swap2(int* c, int* d)
{
    int temp = *c;
    *c= *d;
    *d = temp;
}
//按引用传参
void swap3(int& a1, int& b1)
{
    int temp = a1;
    a1= b1;
    b1= temp;
}
int main() 
{
    int num1, num2;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap1(num1, num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap2(&num1, &num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap3(num1, num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    return 0;
}

首先还是直接看我们的运行结果如下：

具体解析：

本例演示了三种交换变量的值的方法：

swap1() 直接传递参数的内容，不能达到交换两个数的值的目的。对于 swap1() 来说，a、b 是形参，是作用范围仅限于函数内部的局部变量，它们有自己独立的内存，和 num1、num2 指代的数据不一样。调用函数时分别将 num1、num2 的值传递给 a、b，此后 num1、num2 和 a、b 再无任何关系，在 swap1() 内部修改 a、b 的值不会影响函数外部的 num1、num2，更不会改变 num1、num2 的值。
swap2() 传递的是指针，能够达到交换两个数的值的目的。调用函数时，分别将 num1、num2 的指针传递给 c，d，此后c，d指向 a、b 所代表的数据，在函数内部可以通过指针间接地修改 a、b 的值。
swap3() 是按引用传递，能够达到交换两个数的值的目的。调用函数时，分别将 a1，b1绑定到 num1、num2 所指代的数据，此后 a1和 num1、b1和 num2 就都代表同一份数据了，通过 a1修改数据后会影响 num1，通过 b1修改数据后也会影响 num2。

从以上代码的编写中可以发现，按引用传参在使用形式上比指针更加直观。在以后的 C++编程中，使用引用会方便许多，它一般可以代替指针（当然指针在C++中也不可或缺）

C++引用作为函数返回值

引用除了可以作为函数形参，还可以作为函数返回值。

1.第一个优点就是减少拷贝，提高效率：

当我们使用的是引用返回时，我们定义的【n】在静态区，当离开Count栈帧时，我们的【n】不会被销毁。那么值是如何返回回来的呢？当程序执行【return】之前，系统会自动的创建一个临时变量（操作系统赋予的，我们无法得知），如果是传引用的返回的话，临时变量就相当于【n】然后就把相应的要释放的值放到临时变量中，通过临时变量把值带回来。而传值返回则不行，以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。

注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。

2、调用者可以修改返回对象

我们以代码为例进行了解：

int& Add(int& r)
{
    r += 10;
    return r;
}
int main() 
{
    int num1 = 10;
    int num2 = Add(num1);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    return 0;
}

运行结果如下：

在将引用作为函数返回值时应该注意一个小问题，就是不能返回局部数据（例如局部变量、局部对象、局部数组等）的引用，因为当函数调用完成后局部数据就会被销毁，有可能在下次使用时数据就不存在了，C++编译器检测到该行为时也会给出警告。

更改上面的例子，让 Add() 返回一个局部数据的引用：

int& Add(int& a) 
{
    int n = a + 10;
    return n;  //返回局部数据的引用
}
int main()
{
    int num1 = 20;
    int num2 = Add(num1);
    cout << num2 << endl;
    int& num3 = Add(num1);
    int& num4 = Add(num3);
   
    cout << num3 << endl;
    cout << num4 << endl;
    return 0;
}

在 Visual Studio 下的运行结果：

而我们期望的运行结果是：

1）30

2）30 40

Add() 返回一个对局部变量【n】的引用，这是导致运行结果非常怪异的根源，因为函数是在栈上运行的，并且运行结束后会放弃对所有局部数据的管理权，后面的函数调用会覆盖前面函数的局部数据。代码中，第二次调用 Add() 会覆盖第一次调用 Add() 所产生的局部数据，第三次调用 Add() 会覆盖第二次调用 Add() 所产生的局部数据。

1.5 引用和指针的区别

在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。

例如下图代码打印地址就可以发现，两个占用的都是同一块地址空间。

int main()
{
  int a = 1;
  int& b = a;
  cout << "&a = " << &a << endl;
  cout << "&ra = " << &b << endl;
  return 0;
}

输出结果如下：

在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

int main()
{
  int a = 10;
  int& ra = a;
  cout << ra << endl;
  ra = 20;
  int* pa = &a;
  *pa = 20;
  cout << a << endl;
  cout << ra << endl;
  cout << pa << endl;
  return 0;
}

我们通过汇编来进行观察了解：

因此，我们得出二者的不同点：

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。

2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求

3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体

4. 没有NULL引用，但有NULL指针

5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)

6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小

7. 有多级指针，但是没有多级引用

8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理

10. 引用比指针使用起来相对更安全

2. 内联函数

引入：

一般来说，调用一个函数流程为：当前调用命令的地址被保存下来，程序流跳转到所调用的函数并执行该函数，最后跳转回之前所保存的命令地址。对于需要经常调用的小函数来说，这大大降低了程序运行效率。所以，C99 新增了内联函数

2.1 基本概念

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

如果在上述展示的代码中函数前增加inline关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。

查看方式：

由于debug版本下我们要对代码进行调试，所以代码中不会展开内联函数体，我们需要对工程进行属性设置，具体如下：

最后展示如下：

2.2特性

a：

inline 修饰符并非强制性的：编译器有可能会置之不理。例如，递归函数通常不会被编译成内联函数。编译器有权自行决定是否要将有 inline 修饰符的函数编译成内联函数。

b：

和其他函数不同的是，在每个用到内联函数的翻译单元中，都必须重复定义这个内联函数。编译器必须时刻准备好该函数定义，以便在调用它时及时插入内联代码。因此，经常在头文件中定义内联函数。

c：

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。

d：

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。

//test.h
#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
//test.cpp
#include "test.h"
void f(int i)
{
  cout << i << endl;
}
//main.cpp
#include "test.h"
int main()
{
  f(10);
  return 0;
}

此时，当我们运行我们的代码时就会出现报错的情况。

接下来我们讨论在C语言中宏和C++中内联函数的一些联系

在以往的面试中，会出现以下题目：

C++有哪些技术替代宏？

常量定义换用const enum

短小函数定义换用内联函数

因此，咱们需要探究一下二者之间的具体关系有哪些！！！

首先咱们先回顾一下宏的优缺点有哪些：

优点：

1.增强代码的复用性。

2.提高性能。

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。

接下来我们在来聊聊宏和内联函数：

a：

C++ 语言支持函数内联，其目的是为了提高函数的执行效率（速度）.在 C程序中，可以用宏代码提高执行效率。宏代码本身不是函数，但使用起来像函数，而inline是函数。

b：

内联函数是在编译时展开，而宏在预编译时展开；在编译的时候，内联函数直接被嵌入到目标代码中去，而宏只是一个简单的文本替换。预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用，省去了参数压栈、生成汇编语言的【call】调用、返回参数、执行return等过程，从而提高了速度。

c：

宏在定义时要小心处理宏参数，一般用括号括起来，否则容易出现二义性。而内联函数不会出现二义性。例如：

#define MAX(a, b)       (a) > (b) ? (a) : (b)
int main()
{
  result = MAX(i, j) + 2 ;
  return 0;
}

由于运算符【+】比运算符【：】的优先级高，因此，上述代码将会被预处理器解释为：

result = (i) > (j) ? (i) : (j) + 2 ;

如果把宏代码改写为

#define MAX(a, b)       ( (a) > (b) ? (a) : (b) )

则可以解决由优先级引起的错误。但是即使使用修改后的宏代码也不是万无一失的，例如语句

result = MAX(i++, j);

将被预处理器解释为

result = (i++) > (j) ? (i++) : (j);

对于C++ 而言，使用宏代码还有另一种缺点：无法操作类的私有数据成员。

d：

inline有点类似于宏定义，但是它和宏定义不同的是，宏定义只是简单的文本替换，是在预编译阶段进行的。而inline的引入正是为了取消这种复杂的宏定义的。

那么内联函数是否就一定很好呢？答案当然是否定的。

如果所有的函数都是内联函数，那么它还能叫做“内联函数”吗？

a.内联是以代码膨胀（复制）为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率；

b.如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少；

c.另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。

以下情况不宜使用内联：

如果函数体内的代码比较长，使用内联将导致内存消耗代价较高。
如果函数体内出现循环，那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。

因此，有时不要仅是为了提高编程效率而使用这两种函数，要综合考虑后再使用，因为有时使用这两种函数可能会出现一些别的错误！！！

3.auto关键字(C++11)

3.1 类型别名思考

早在C++98标准中就存在了auto关键字，那时的auto用于声明变量为自动变量，自动变量意为拥有自动的生命期，这是多余的，因为就算不使用auto声明，变量依旧拥有自动的生命期：

int a =10 ;  //拥有自动生命期
auto int b = 20 ;//拥有自动生命期
static int c = 30 ;//延长了生命期

C++98中的auto多余且极少使用，C++11已经删除了这一用法，取而代之的是全新的auto：变量的自动类型推断。

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：

类型难于拼写

含义不明确导致容易出错

我们举例例子来说明：

#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::iterator 是一个类型，当我们看到这么一大串时，恐怕“人都麻了”吧。因为该类型太长了，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：

#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，例如当我们遇到以下代码时：

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;
}

当我们编译以上代码就会发现出错了，那么具体什么原因呢？我给大家分析分析：

p1：

const直接修饰的是指针变量【p1】，因此指针变量【p1】本身不能修改，但是它指向的内容可以修改，但是【p1】现在由const修饰，所以如果我们不初始化时赋值的话，程序出现报错的情况。而如果把相应的初始化操作移到之后在进行的话则是不行的。

p2：

【p2】大家是否会认为是被当做二级指针来由【const】，然而却不是这样的，【const】修饰的是二级指针【p2】所指向的内容，因此指针变量【p2】是没有被const修饰的，所以p2可以不初始化。

因此，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。

3.2关键字简介

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。

举个例子：

int main()
{
  int a = 10;
  auto ra = a;   //自动类型推断，ra为int类型
  cout << typeid(ra).name() << endl;
  return 0;
  //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
}

typeid运算符可以输出变量的类型。程序的运行输出结果为：

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的自动类型推断发生在编译期，所以使用auto并不会造成程序运行时效率的降低。

3.3 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&

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;
}

输出结果为：

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。

int main
{
    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
    return 0;
}

代码会报错如下：

3.3 auto不能推导的场景

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)

{}

auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{
    int a[] = {1,2,3};
    auto b[] = {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。

注意事项

auto 变量必须在定义时初始化，这类似于const关键字。

定义在一个auto序列的变量必须始终推导成同一类型。例如：

auto a1 = 10, a2 = 20, a3 = 30;//正确
auto b1 = 10, b2 = 20.0, b3 = 'a';//错误,没有推导为同一类型

初始化表达式为数组时，auto关键字推导类型为指针。

int main()
{
    int a[3] = { 1, 2, 3 };
  auto b = a;
  cout << typeid(b).name() << endl;
  return 0;
}

输出结果为：

若表达式为数组且auto带上&，则推导类型为数组类型。

int main()
{
   
  int a[3] = { 1, 2, 3 };
  auto& b = a;
  cout << typeid(b).name() << endl;
  return 0;
}

输出结果为：

函数或者模板参数不能被声明为auto

void func(auto a)  //错误
{
//... 
}

时刻要注意auto并不是一个真正的类型。

auto仅仅是一个占位符，它并不是一个真正的类型，不能使用一些以类型为操作数的操作符，如sizeof或者typeid。

4. 基于范围的for循环(C++11)

4.1 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：

int main()
{
    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;
    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。

4.2 范围for的使用条件

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;
}

迭代的对象要实现++和==的操作。(关于迭代器这个问题，以后会讲，现在提一下，没办法讲清楚，现在大家了解一下就可以了)

5.指针空值nullptr(C++11)

实际开发中，避免产生“野指针”最有效的方法，就是在定义指针的同时完成初始化操作，即便该指针的指向尚未明确，也要将其初始化为空指针。我们在复习下“野指针”的概念。

所谓“野指针”，又称“悬挂指针”，指的是没有明确指向的指针。野指针往往指向的是那些不可用的内存区域，这就意味着像操作普通指针那样使用野指针。

C++98标准中，将一个指针初始化为空指针的方式有 2 种：

void TestPtr()
{
int* p1 = NULL;//推荐使用
int* p2 = 0；
}

可以看到，我们可以将指针明确指向 0（0x0000 0000）这个内存空间。

一方面，明确指针的指向可以避免其成为野指针；

另一方面，大多数操作系统都不允许用户对地址为 0 的内存空间执行写操作，若用户在程序中尝试修改其内容，则程序运行会直接报错。

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，例如：

void isbool(void* c)
{
    cout << "void*c" << endl;
}
void isbool(int n)
{
    cout << "int n" << endl;
}
int main() 
{
    isbool(0);
    isbool(NULL);
    return 0;
}

程序执行结果为：

对于 isbool(0) 来说，显然它真正调用的是参数为整形的 isbool() 函数；而对于 isbool(NULL)，我们期望它实际调用的是参数为 void*c 的 isbool() 函数，但观察程序的执行结果不难看出，并不符合我们的预期。

C++ 98 标准中，如果我们想令 isbool(NULL) 实际调用的是 isbool(void* c)，就需要对 NULL（或者 0）进行强制类型转换：

isbool( (void*)NULL );
isbool( (void*)0 );

将指针初始化为 nullptr，可以很好地解决 NULL 遗留的问题：

void isbool(void* c)
{
    cout << "void*c" << endl;
}
void isbool(int n)
{
    cout << "int n" << endl;
}
int main() 
{
    isbool(nullptr);
    isbool(NULL);
    return 0;
}

输出结果为：

借助执行结果不难看出，由于【nullptr 】无法隐式转换为整形，而可以隐式匹配指针类型，因此执行结果和我们的预期相符。

注意：

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。
在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
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 】。

总之在 C++11 标准下，相比 NULL 和 0，使用【nullptr 】初始化空指针可以令我们编写的程序更加健壮。

最后提出一点【nullptr 】可以被隐式转换成任意的指针类型。举个例子：

int main()
{
  int* a = nullptr;
  char* b = nullptr;
  double* c = nullptr;
  cout << typeid(a).name() << endl;
  cout << typeid(b).name() << endl;
  cout << typeid(c).name() << endl;
  return 0;
}

输出结果为：

显然，不同类型的指针变量都可以使用【nullptr 】来初始化，编译器分别将【nullptr 】隐式转换成 int*、char* 以及 double* 指针类型。

总结

学到此，我们对C++的入门知识的学习便告一段落了。有了以上知识的铺垫，我们后面的学习才能开展下去。最后一定要认真总结哟！！！

【C++入门（下篇）】C++引用，内联函数，auto关键字的学习

1.引用（重点掌握）

1.1引用概念

1.2 引用特性

1.3 常引用

1.4使用场景

C++引用作为函数参数

C++引用作为函数返回值

1.5 引用和指针的区别

2. 内联函数

2.1 基本概念

2.2特性

3.auto关键字(C++11)

3.1 类型别名思考

3.2关键字简介

3.3 auto的使用细则

3.3 auto不能推导的场景

注意事项

4. 基于范围的for循环(C++11)

4.1 范围for的语法

4.2 范围for的使用条件

5.指针空值nullptr(C++11)

总结

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【C++入门（下篇）】C++引用，内联函数，auto关键字的学习

1.引用（重点掌握）

1.1引用概念

1.2 引用特性

1.3 常引用

1.4使用场景

C++引用作为函数参数

C++引用作为函数返回值

1.5 引用和指针的区别

2. 内联函数

2.1 基本概念

2.2特性

3.auto关键字(C++11)

3.1 类型别名思考

3.2关键字简介

3.3 auto的使用细则

3.3 auto不能推导的场景

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4. 基于范围的for循环(C++11)

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