一、内联函数inline
1.1 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。
在C语言中解决小函数频繁调用的问题，使用了宏函数，例：
#define Add(a, b) ((a) + (b)) //a, b加括号是因为，他们可能是一个表达式 //eg. Add(a | b, a & b) -> +优先级高于| and &
但是宏有非常多的注意点，1. 不是函数；2. 分号问题；3. 括号控制优先级；4. 且在预处理阶段就会被替换。 于是乎在C++中引出了内联函数的概念。
如果在上述函数前增加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：
- 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(因为debug模式下，编译器默认不会对代码进行优化，以下给出vs2022的设置方式)
1.2 特性
inline是一种以空间换时间的做法(编译好的可执行)，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。（inline声明和定义分离报错案例：链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 “void __cdecl f(int)” (?f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用）
补充：如何解决头文件中声明定义的函数在.cpp等文件中重复包含问题（链接错误，重定义）？
#pragma once，是解决不了上述问题的，解决的是同一个文件中头文件重复包含的问题，使用#ifndef... #define... #endif条件编译来实现；
解决方法：1. 声明和定义分离； 2. static，改变链接属性，只在当前文件可见（即每个包含头文件的.cpp中都会生成一个此函数，但他们地址不会链接到一起（地址不会加到符号表中））； 3. 内联函数inline，原理与静态函数类似，两函数不会进入符号表（一般小函数使用此方法，注意不能声明和定义分离，会报链接错误）
宏的优缺点？
优点：
- 增强代码的复用性。
- 提高性能。
缺点：
- 不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
- 语法复杂，代码可读性差，可维护性差，容易误用。
- 没有类型安全的检查 。
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
二、 auto关键字(C++11)
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
2.1 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。
2.2 auto的使用细则
- 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，但用auto声明引用类型时则必须加& - 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 Add(auto a, auto b) {}
auto不能直接用来声明数组
int arr1[] = {1, 2, 3}; auto arr2[] = { 4, 5, 6}; //错误
- 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，bind等进行配合使用。
for(auto& ch : s); //基于范围的for循环, 下面讲解 auto fx = [](int a, int b)->int(return a + b;}; //lambda表达式
三、基于范围的for循环(C++11)
3.1 概念
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。 ，参照下述方法使用：
int main() { int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; //不可变 -> 1 2 3 4 5 for (auto n : arr) cout << n << " "; //引用，可变 -> 2 4 6 8 10 for (auto& n : arr) { n *= 2; cout << n << " "; } 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。
3.2 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。可以这样讲：begin()是指向要遍历的第一个元素；end()指向要遍历的最后一个元素的下一个，通常作为结束条件。(无论是二叉树还是链表等地址是不连续的数据结构，都可以用此方法来遍历)
//注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定。此处array退化为了指针 void TestFor(int array[]) { for(auto& e : array) cout << e << endl; }
- 迭代的对象要实现
++和==的操作。(此处++,==是在迭代器的类域中重载后的操作符，关于迭代器这个问题，后面会讲)
四、 指针空值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 i) { cout << "f(int)" << endl; } void f(int* p) { cout << "f(int*)" << endl; } int main() { f(0); // -> f(int) f(NULL); // -> f(int) f((int*)NULL); // -> f(int*) f(nullptr); ?? -> f(int*) int* ptr = nullptr; 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。
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。
