【C++从练气到飞升】03---C++入门（二）+https://developer.aliyun.com/article/1502583
值和引用的作为返回值类型的性能比较：
struct A { int a[100000]; }; A a;//全局的，函数栈帧销毁后还在 // 值返回 A TestFunc1() { return a; } // 引用返回 A& TestFunc2() { return a; } void TestReturnByRefOrValue() { // 以值作为函数的返回值类型 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc1();//就让他返回不接收 size_t end1 = clock(); // 以引用作为函数的返回值类型 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc2(); size_t end2 = clock(); // 计算两个函数运算完成之后的时间 cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestReturnByRefOrValue(); return 0; }
常引用
🎀 权限放大
int main() { const int a = 10; int& b = a; return 0; }
上面代码中，用const定义了一个常变量 a ，然后给a取一个别名 b ，这段代码在编译过程中出现了错误，这是为什么呢？
a 是一个常变量，是不可以被修改的，给 a 取别名为变量 b ，变量b没有用const修饰，所以不具有常属性，是可以被修改的，相当于权限的放大，这种情况是不允许的。正确的做法是：
int main() { const int a = 10; const int& b = a; return 0; }
🎀 权限缩小
int main() { int a = 10; const int& b = a; return 0; }
上面代码中，给一个普通的变量a取了一个别名b，这个b是一个常引用。这意味着，可以通过a变量去对内存中存储的数据进行修改，但是不能通过b去修改内存中存储的数据，但是b会跟着变。
引用和指针的区别
- 引用在概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量的地址。
- 引用在定义时必须初始化，指针没有要求。
- 引用在初始化时引用一个一个实体后，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。
- 没有NULL引用，但有NULL空指针。
- 在sizeof中的含义不同，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位机下占四个字节，64位机下占八个字节）。
- 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。
- 有多级指针，但是没多级引用。
- 访问实体方式不同。指针显式解引用，引用编译器自己做处理。
- 引用比指针使用起来相对更安全。
📋内联函数
普通的函数在调用的时候会开辟函数栈帧，会产生一定量的消耗，在C语言中可以用宏函数来解决这个问题，但是宏存在以下缺陷：复杂、容易出错、可读性差、不能调试。为此，C++中引入了内联函数这种方法。.
内联函数的概念
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。
int Add(int x, int y) { return x + y ; } int main() { int ret = 0; ret = Add(3, 5); cout << ret << endl; return 0; }
🎀内联函数
inline int Add(int x, int y) { return x + y ; }
内联函数在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。
注意：在默认的Debug模式下，内联函数是不会展开的。
查看方式：
- 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add。
- 在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开，需要进行设置，设置过程如下：
内联函数的特征
- 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。
- 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。
- 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。
📋auto关键字
随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，例如：
#include <vector> #include <string> int mian() { vetcor<string> v; vetcor<string>::iterator it = v.begin(); return 0; }
vetcor<string>::iterator是一个类型，但是该类型太长了，特别容易写错。在C语言中，我们可以通过 typedef 给类型取别名，比如：
typedef vetcor<string>::iterator Map；
使用 typedef 给类型取别名确实可以简化代码，但使用 typedef 又会遇到新的问题。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。但这点有时很难做到，因此C++11给auto赋予了新的含义。
auto it = v.degin();
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， 但在C++11中：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。简单来说，auto会根据表达式自动推导类型。
int main() { int a = 0; auto b = a; auto& c = a; auto* d = &a; //typeid可用来查看变量类型 cout << typeid(b).name() << endl; cout << typeid(c).name() << endl; cout << typeid(d).name() << endl; 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。
int main() { auto a; //要初始化 return 0; }
auto使用规则
🎀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
int main() { int x = 10; auto a = &x; auto* b = &x; cout << typeid(a).name() << endl; cout << typeid(b).name() << endl; return 0; }
- 用auto声明引用类型时，则必须加&
int main() { int x = 10; auto& a = x; cout << typeid(a).name() << endl; return 0; }
🎀在同一行定义多个变量
当在同一行声明多个变量的时候，这些变量必须是相同的类型，否则编译器会报错，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 = 10, b = 30; auto c = 15, d = 1.5;//该行编译失败，c和d的初始化类型不同 }
auto无法使用的场景
🎀auto不能作为函数的参数
//错误，编译器无法对x的实际类型进行推导 void Text(auto x) {} int main() { int a=5; Test(a); return 0; }
🎀auto不能作返回值
auto Test(int x) {}
🎀auto不能直接用来声明数组
void Text() { auto arr[] = { 1, 2, 3 };//错误写法 int arr[] = {1, 2, 3}//这才是正确写法 }
📋基于范围的for循环
范围for的语法
我们在以前使用 for 遍历一个数组，会用下面这种方法：
int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5 }; int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); for (int i = 0; i < size; ++i) { cout << arr[i] << " "; } cout << 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。
int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5 }; int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); for (auto e : arr) { cout << e << " "; } return 0; }
依次取数组arr中的每个数赋值给e，e也就是数组中每个数的拷贝，所以e的改变不会影响数组中数的改变，想要改变数组的值，要使用引用。
int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5 }; int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); for (auto e : arr) { e++; cout << e << " "; } cout << endl; for (auto e : arr) { cout << e << " "; } return 0; }
范围for的使用条件
- for循环迭代的范围必须是确定的
- 迭代的对象要实现++和==的操作
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 Text(int arr[])//arr本质上只是一个地址，没有范围 { for (auto a : arr) { cout << a << endl; } }
数组不能传参，数组传参传递的是数组首元素的地址
📋指针空值nullptr
在C/C++编程习惯中，我们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，我们都会把它置为空指针。
void Test() { 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
下面这段代码的结果是什么呢？
void f(int) { cout<<"f(int)"<<endl; } void f(int*) { cout<<"f(int*)"<<endl; } int main() { f(0); f(NULL); f(nullptr); return 0; }
程序本意是想通过 f(NULL) 调用 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：
- 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。
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