【C++成长记】C++入门 |auto、范围for、nullptr

简介: 【C++成长记】C++入门 |auto、范围for、nullptr

一、auto关键字

1、auto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

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,

2、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;
}

(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
}

3、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};
}

二、范围for

1、范围for的语法

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;
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

void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for(auto& e : array)
     e *= 2;
for(auto e : array)
     cout << e << " ";
return 0;
}

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

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

三、指针空值nullptr

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,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

1、nullptr简介

nullptr是C++11引入的空指针表示方法,用0或NULL初始化指针会导致类型混淆。nullptr是std::nullptr_t类型的字面量,能隐式转为任意指针类型,增强代码可读性和安全性。

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。

2、nullptr与0有什么区别

nullptr和0在某些情况下可能看起来相似,但它们在C++中具有不同的含义和用途。以下是它们之间的一些主要区别:

(1) 类型:nullptr的类型是`std::nullptr_t`,而0的类型是`int`。这意味着nullptr在编译时具有明确的指针类型,而0可能会被误解为整数值。

(2)上下文:nullptr可以用于初始化或赋值任何指针类型,而0可能会在某些上下文中导致歧义。例如,在重载函数时,nullptr可以明确地表示空指针,而0可能会被误解为整数值。

(3)可读性:nullptr明确地表示空指针,提高了代码的可读性。使用0可能会让其他开发人员在阅读代码时感到困惑,因为他们需要确定0是否表示空指针。

(4)类型安全:nullptr提供了更强的类型安全性。由于nullptr具有明确的指针类型,编译器可以更好地检查类型错误,从而减少运行时错误的可能性。

总之,nullptr是C++11中引入的一个新特性,用于表示空指针。它具有更好的类型安全性、可读性和上下文明确性,因此在C++11及更高版本中,建议使用nullptr而不是0来表示空指针。

3、nullptr用于哪些编程场景

nullptr在C++编程中有多种用途,以下是一些常见的编程场景:

(1)初始化指针:使用nullptr可以明确地初始化指针为空,提高代码的可读性。

int* p = nullptr; // 初始化指针为空

(2)函数参数:当函数需要接受空指针作为参数时,可以使用nullptr

void func(int* ptr) {
  if (ptr == nullptr) {
    // 处理空指针的情况
  }
}
 
int main() {
  func(nullptr); // 传递空指针作为参数
}

(3) 返回值:当函数需要返回空指针时,可以使用nullptr

int* get_ptr() {
  // ...
  return nullptr; // 返回空指针
}

4)比较指针:使用nullptr可以明确地与指针进行比较,检查指针是否为空。

int* p = get_ptr();
if (p == nullptr) {
  // 指针为空的处理逻辑
}

(5)智能指针:在使用智能指针(如std::unique_ptrstd::shared_ptr)时,可以使用nullptr来初始化或重置指针。

std::unique_ptr<int> p1(new int(42));
std::unique_ptr<int> p2 = nullptr; // 初始化为空
 
p1.reset(nullptr); // 重置指针为空

❤️结语:

本次精彩内容已圆满结束!希望各位读者在阅读过程中能够收获满满。在此,特别感谢各位读者的支持与三连赞。如果文章中存在任何问题或不足之处,欢迎在评论区留言,蜗牛必定会认真对待并加以改进,以便为大家呈现更优质的文章。你们的支持与鼓励,将是博主不断前进的最大动力。再次感谢大家的陪伴与支持!

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