【C++航海王：追寻罗杰的编程之路】引用、内联、auto关键字、基于范围的for、指针空值nullptr

news2024/11/14 14:20:18

目录

1 -> 引用

1.1 -> 引用概念

1.2 -> 引用特性 

1.3 -> 常引用

1.4 -> 使用场景

1.5 -> 传值、传引用效率比较

1.6 -> 值和引用作为返回值类型的性能比较

1.7 -> 引用和指针的区别

2 -> 内联函数

2.1 -> 概念

2.2 -> 特性

3 -> auto关键字(C++11)

3.1 -> 类型别名思考

3.2 -> auto简介

3.3 -> auto的使用细则

3.4 -> auto不能推导的场景

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)

5.1 -> C++98中的指针空值

1 -> 引用

1.1 -> 引用概念

引用不是新定义一个变量，而是给已经存在的变量取一个别名，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。

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体

如：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x = 5;
    // 定义引用类型
    int& rx = x;

    cout << x << endl << rx << endl;

    return 0;
}

注意：引用类型必须和引用实体同种类型 

1.2 -> 引用特性 

  1. 引用在定义时必须进行初始化；
  2. 一个变量可以有多个引用；
  3. 引用一旦引用一个实体，就不能再引用其他实体。
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x = 5;
    int& rx; // 不初始化编译会出错
    int& rx = x;
    int& rrx = x;

    cout << x << endl << rx << endl << rrx << endl;

    return 0;
}

1.3 -> 常引用

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    const int x = 5;
    int& rx = x; // 该语句编译时会出错，a为常量
    const int& rx = x;
    int& y = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
    const int& y = 10;
    double z = 3.14;
    int& rz = z; // 该语句编译时会出错，类型不同
    const int& rz = z;

    return 0;
}

1.4 -> 使用场景

  1. 做参数
void Swap(int& a, int& b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
  1. 做返回值
int& Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}

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，则必须使用传值返回。

1.5 -> 传值、传引用效率比较

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，效率非常低下，尤其时当参数或者返回值类型非常大时，效率更低。

#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;

struct p
{
    int arr[10000];
};

void Test1(p arr)
{

}

void Test2(p& arr)
{

}

int main()
{
    p arr;

    size_t begin1 = clock();
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        Test1(arr);
    }
    size_t end1 = clock();

    size_t begin2 = clock();
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        Test2(arr);
    }
    size_t end2 = clock();

    cout << "传值所用时间:" << end1 - begin1 << endl;
    cout << "传引用所用时间:" << end2 - begin2 << endl;

    return 0;
}

1.6 -> 值和引用作为返回值类型的性能比较

#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;

struct p
{
    int arr[10000];
};

p arr;

p Test1()
{
    return arr;
}

p& Test2()
{
    return arr;
}

int main()
{
    size_t begin1 = clock();
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        Test1();
    }
    size_t end1 = clock();

    size_t begin2 = clock();
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        Test2();
    }
    size_t end2 = clock();

    cout << "值作为返回值类型所用时间:" << end1 - begin1 << endl;
    cout << "引用作为返回值类型所用时间:" << end2 - begin2 << endl;

    return 0;
}

通过上述运行结果的比较，不难发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。

1.7 -> 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，和其引用的实体共用一块空间。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x = 10;
    int& rx = x;

    cout << "&x:" << &x << endl;
    cout << "&rx:" << &rx << endl;

    return 0;
}

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。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x = 10;

    int& rx = x;
    rx = 20;

    int* px = &x;
    *px = 20;

    return 0;
}

让我们来看一下引用和指针的汇编代码对比： 

引用和指针的不同点：

  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. 引用自加引用的实体增加1，指针自加指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；
  9. 引用比指针使用起来相对安全。

2 -> 内联函数

2.1 -> 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。

2.2 -> 特性

  1. inline是一种空间换时间的做法，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，提高程序的运行效率；
  2. 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，具体没有准确说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline的特性；
  3. 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，链接会找不到。

3 -> auto关键字(C++11)

3.1 -> 类型别名思考

随着我们的程序越来越复杂的同时，程序中的类型也越来越复杂。

常常体现在：

  1. 类型难于拼写；
  2. 含义不明确导致出错。
#include <string>
#include <map>

int main()
{
	std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, 
	{ "banana","香蕉" },
	{"pear","梨"} };

	std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();

	while (it != m.end())
	{
		
	}
	return 0;
}

我们知道std::map<std::string, std::string>::iterator是一个类型，但是这个类型太长了，特别容易出错。我们可以通过typedef给类型取别名。

如：

#include <string>
#include <map>

typedef std::map<std::string, std::string> Map;

int main()
{
	Map m{ { "apple", "苹果" },
	{ "banana","香蕉" },
	{"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又会遇到新的难题：

#include <string>

typedef char* solve;

int main()
{
	const solve p1; // 编译成功还是失败？
	const solve* p2; // 编译成功还是失败？
	return 0;
}

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时清楚地知道表达式的类型。然而有时要做到这点并非那么容易，因此C++11就给auto赋予了新的含义。

3.2 -> auto简介

在早期C/C++中auto的含义为：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，为什么呢？

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替换为变量的实际类型。

3.3 -> auto的使用细则

  • auto与指针和引用结合起来使用

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，必须加&。

#include <iostream>
using namespace std;

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;
}
  • 在同一行定义多个变量

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。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	auto a = 1, b = 2;
	auto x = 3, y = 3.1;
	
	return 0;
}

3.4 -> auto不能推导的场景

  1. auto不能作为函数的参数；
  2. auto不能直接用来声明数组；
  3. 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；
  4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟C++提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。

4 -> 基于范围的for循环(C++11)

4.1 -> 范围for的语法

在C++98中要遍历一个数组通常用的方法为：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
		arr[i] *= 2;
	for (int* p = arr; p < arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++p)
		cout << *p << endl;
	
	return 0;
}

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。

for(范围内用于迭代的变量 : 被迭代的范围) 
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

	for (auto& e : arr)
		e *= 2;
	for (auto e : arr)
		cout << e << 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，就是数组中的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方法，begin和end就是for循环迭代的范围。

  • 迭代的对象要实现++和==的操作

5 -> 指针空值nullptr(C++11)

5.1 -> C++98中的指针空值

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，基本初始化方式为：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int* p = NULL;
	
	return 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。不论采取哪种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如：

#include <iostream>
using namespace std;

void p(int)
{
	cout << "p(int)" << endl;
}

void p(int*)
{
	cout << "p(int*)" << endl;
}

int main()
{
	p(0);
	p(NULL);
	p((int*)NULL);
	
	return 0;
}

程序的本意是想通过p(NULL)调用指针版本的p(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：

  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。
感谢大佬们支持！！！三连必回

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1421928.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

布局管理和样式表

布局管理和样式表

目录 手动操作 相关功能解释&#xff1a; Qt Designer或者QC中的Spacer控件及其属性 网格布局 代码操作 setFocusPolicy() 如果不进行布局&#xff0c;意味着界面上的东西都是写死的。 当我们进行布局操作之后&#xff0c;控件的位置、大小一般会根据窗口缩放来自动调整。…
阅读更多...
计算机设计大赛 深度学习 opencv python 实现中国交通标志识别

计算机设计大赛 深度学习 opencv python 实现中国交通标志识别

文章目录 0 前言1 yolov5实现中国交通标志检测2.算法原理2.1 算法简介2.2网络架构2.3 关键代码 3 数据集处理3.1 VOC格式介绍3.2 将中国交通标志检测数据集CCTSDB数据转换成VOC数据格式3.3 手动标注数据集 4 模型训练5 实现效果5.1 视频效果 6 最后 0 前言 &#x1f525; 优质…
阅读更多...
excel怎么设置密码？轻松保护您的工作表

excel怎么设置密码？轻松保护您的工作表

在数字化时代&#xff0c;数据的安全性显得尤为重要。excel作为我们日常工作中广泛使用的办公软件&#xff0c;其中可能包含了大量的敏感数据。为了确保这些数据不被未授权的人访问&#xff0c;本文将为您详细介绍excel怎么设置密码&#xff0c;从而有效地保护您的数据安全。 方…
阅读更多...
STM32F407ZGT6——实验9-4 通用定时器脉冲计数实验

STM32F407ZGT6——实验9-4 通用定时器脉冲计数实验

一、配置路线 二、问题及反思 配置的时候误以为需要先把【输入捕获配置】了再去配置【从模式】&#xff0c;后面验证了这样配置没办法产生预期的效果。 代码如下&#xff1a;void gtim_timx_cnt_chy_init(uint16_t psc, uint16_t arr) void gtim_timx_cnt_chy_init(uint16_t…
阅读更多...
全新魅思V20正规视频影视系统源码/APP+H5视频影视源码

全新魅思V20正规视频影视系统源码/APP+H5视频影视源码

全新魅思V20正规视频影视系统源码&#xff0c;APPH5视频影视源码。会员花费三千购入的&#xff0c;具体搭建教程放压缩包了&#xff01; 有兴趣的下载自行研究吧&#xff0c;搭建一共要用到3个域名&#xff0c;可以拿二级域名搭建。
阅读更多...
企业级大模型的护城河：RAG + 微调

企业级大模型的护城河：RAG + 微调

围绕LLM的炒作是前所未有的&#xff0c;但这是有道理的&#xff0c;生成式 AI 有潜力改变我们所知道的社会。 在很多方面&#xff0c;LLM将使数据工程师变得更有价值——这令人兴奋&#xff01; 不过&#xff0c;向老板展示数据发现工具或文本到 SQL 生成器的炫酷演示是一回事…
阅读更多...
解密数据清洗，SQL中的数据分析

解密数据清洗，SQL中的数据分析

大家好&#xff0c;数据库表中的数据经常会很杂乱。数据可能包含缺失值、重复记录、异常值、不一致的数据输入等&#xff0c;在使用SQL进行分析之前清洗数据是非常重要的。 当学习SQL时&#xff0c;可以随意地创建数据库表&#xff0c;更改它们&#xff0c;根据需要更新和删除…
阅读更多...
云原生 k8s 可能使用到的端口整理【不定期更新】

云原生 k8s 可能使用到的端口整理【不定期更新】

k8s 因为涉及到的组件太多了&#xff0c;所以端口有很多&#xff0c;这里整理了日常所接触的接口&#xff0c;后续有新的再更新。 如果是通过公网 IP 进行安装的时候需要根据实际情况有选择的进行放开&#xff1b;一般只有云厂商会提供公网 IP 访问&#xff0c;自建的话不建议 …
阅读更多...
GrayLog踩坑历险记

GrayLog踩坑历险记

背景 GrayLog作为ELK的替代产品&#xff0c;是新生代的日志采集框架。在一个采集节点日志的需求中&#xff0c;因为节点很多&#xff0c;产生的日志也很多&#xff0c;因此尝试了使用GrayLog进行日志的采集。下面记录一下使用GrayLog中遇到的坑和解决方案。 一、部署与启动 …
阅读更多...
基于YOLOv8的船舶目标检测系统（Python源码+Pyqt6界面+数据集）

基于YOLOv8的船舶目标检测系统（Python源码+Pyqt6界面+数据集）

博主简介 AI小怪兽&#xff0c;YOLO骨灰级玩家&#xff0c;1&#xff09;YOLOv5、v7、v8优化创新&#xff0c;轻松涨点和模型轻量化&#xff1b;2&#xff09;目标检测、语义分割、OCR、分类等技术孵化&#xff0c;赋能智能制造&#xff0c;工业项目落地经验丰富&#xff1b; …
阅读更多...
鸿蒙南向开发——GN快速入门指南

鸿蒙南向开发——GN快速入门指南

运行GN(Generate Ninja) 运行gn&#xff0c;你只需从命令行运行gn&#xff0c;对于大型项目&#xff0c;GN是与源码一起的。 对于Chromium和基于Chromium的项目&#xff0c;有一个在depot_tools中的脚本&#xff0c;它需要加入到你的PATH环境变量中。该脚本将在包含当前目录的…
阅读更多...
空间数据分析和空间统计工具库PySAL入门

空间数据分析和空间统计工具库PySAL入门

空间数据分析是指利用地理信息系统(GIS)技术和空间统计学等方法&#xff0c;对空间数据进行处理、分析和可视化&#xff0c;以揭示数据之间的空间关系和趋势性&#xff0c;为决策者提供有效的空间决策支持。空间数据分析已经被广泛运用在城市规划、交通管理、环境保护、农业种植…
阅读更多...
主从数据库MySQL服务重启步骤与注意事项

主从数据库MySQL服务重启步骤与注意事项

主从数据库MySQL服务重启步骤与注意事项 实验环境&#xff1a; 172.20.26.34 &#xff08;主应用服务器&#xff09; 172.20.26.26 &#xff08;备应用服务器&#xff09; 172.20.26.37 &#xff08;主库服务器&#xff09; 172.20.26.38 &#xff08;从库服务器&…
阅读更多...
Spring Boot 中使用 Spring MVC基础

Spring Boot 中使用 Spring MVC基础

Spring MVC基础 一、控制器 controller1.定制控制器的方法&#xff08;1&#xff09;接收请求&#xff08;2&#xff09;接收请求参数&#xff08;3&#xff09;返回值 二、模型 Modle三、视图 View四、总结 Spring MVC 是非常著名的 Web 应用框架&#xff0c;现在的大多数 Web…
阅读更多...
无需 Root 卸载手机预装软件，精简过的老年机又行了

无需 Root 卸载手机预装软件，精简过的老年机又行了

基础准备 准备目标手机、USB 数据线、以及一台电脑。手机 USB 连接电脑&#xff0c;开发者选项中打开 USB 调试。&#xff08;开发者选项默认隐藏&#xff0c;需要在关于手机中多次点击版本号才能调出&#xff09;。 安装手机驱动&#xff0c;下载安装 ADB 工具包。 开始操作…
阅读更多...
Excel得到JSON串

Excel得到JSON串

很多时候业务都需要做一种从Excel读取或者导入数据的功能&#xff0c;这在cs程序比较简单&#xff0c;在BS程序上如果封装不好的话那么写起来还是很费劲的&#xff0c;这次封装Excel读取操作。 先看使用 对&#xff0c;你没有看错&#xff0c;就是这么简单。 封装 基础设计…
阅读更多...
TensorFlow2实战-系列教程11：RNN文本分类3

TensorFlow2实战-系列教程11：RNN文本分类3

&#x1f9e1;&#x1f49b;&#x1f49a;TensorFlow2实战-系列教程 总目录 有任何问题欢迎在下面留言 本篇文章的代码运行界面均在Jupyter Notebook中进行 本篇文章配套的代码资源已经上传 6、构建训练数据 所有的输入样本必须都是相同shape&#xff08;文本长度&#xff0c;…
阅读更多...
Prometheus基于pod部署

Prometheus基于pod部署

1、kube-api的自动发现&#xff1a;Prometheus的容器化部署&#xff08;生产中都是pod部署&#xff09; 2、部署export &#xff08;1&#xff09;创建目录 &#xff08;2&#xff09;创建命名空间 &#xff08;3&#xff09;部署node-export ①9100端口被占用&#xff0c;停…
阅读更多...
useEffect的第二个参数

useEffect的第二个参数

目录 1、第一个参数&#xff1a; 2、第二个参数&#xff1a; 2.1 不传值&#xff1a;无限循环 2.2 空数组作为依赖&#xff1a;执行一次 2.3 基本类型作为依赖&#xff1a;无限循环 2.4 引用类型 2.4.1 数组作为依赖&#xff1a;无限循环 2.4.2 函数作为依赖&#…
阅读更多...
添加了gateway之后远程调用失败

添加了gateway之后远程调用失败

前端提示500&#xff0c;后端提示[400 ] during [GET] to [http://userservice/user/1] 原因是这个&#xff0c;因为在请求地址写了两个参数&#xff0c;实际上只传了一个参数 解决方案&#xff1a;加上(required false)并重启所有相关服务
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023