【C-＞Cpp】由C迈向Cpp（4）

news2024/12/31 4:00:02

（一）内联函数

（二）关键字auto

（三）范围for

（四）nullptr

正文开始：

（一）内联函数

宏定义：

C++的内联函数是在C语言宏的基础上提出的，C语言宏是一种预处理器指令，用于在编译过程中进行文本替换。宏定义可以用来定义常量、函数、条件语句等，它们在程序编译之前被替换为相应的代码。

宏定义使用#define关键字，语法格式为：

#define 宏名字符串

宏名通常使用大写字母表示，字符串可以是任意有效的C语言代码。宏定义的作用范围为宏定义之后直到文件末尾或者遇到#undef指令。宏名称在程序中会被替换为对应的字符串，这个替换过程是在编译之前由预处理器完成的。

宏函数：

宏定义还可以带有参数，类似于函数，可以根据参数的不同生成不同的代码。宏参数使用括号括起来，并且在宏定义中用逗号隔开。例如：

#define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

这个宏定义了一个求两个数中较大值的函数，它可以像函数一样调用：

int max = MAX(a, b);

在编译过程中，预处理器会将MAX(a, b)替换为((a) > (b) ? (a) : (b))，然后再进行编译。

条件宏：

宏定义还可以使用条件语句，例如：
#define DEBUG

#ifdef DEBUG printf("Debugging is enabled\n"); #endif
在编译过程中，如果宏定义了DEBUG，那么条件编译指令#ifdef DEBUG和#endif之间的代码会被编译，否则会被忽略。

总之，C语言中的宏定义提供了一种在编译前进行代码替换的机制，它可以提高代码的灵活性和可重用性。但是宏定义也有一些缺点，如代码可读性差（导致调试不方便）、与函数相比没有类型检查（宏做的仅仅是替换），在有些场景下比较复杂（需要谨慎替换后运算符的优先级）等。因此，在使用宏定义时需要谨慎考虑代码的可读性和可维护性。

由于宏的缺点比较明显，于是C++推荐：

i，用const和enum替代宏常量；

ii，用inline（内联函数）替代宏函数；

C++的替代

宏常量可以牵一发而动全身，提高代码的可维护性；宏函数可以不用建立函数栈帧，提高了效率；

内联函数
//内联函数的写法
inline Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}

int main()
{
    std::cout << Add(6,5) << std::endl;

    return 0;
}
特性：

内联函数是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，会在编译阶段，用函数体替换函数调用；

缺陷：可能会使编译后的文件（可执行程序）变大；

优点：减少了调用开销，提高了程序运行效率；

内联函数是对编译器的一个建议，对于我们实现的内联函数，编译器不一定执行，不同编译器关于inline函数得实现机制可能不同；一般情况下，建议将函数规模较小，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函数不要让声明和定义分离，分离会导致链接错误；因为inline被展开，就不再调用函数，没有函数地址了，链接就会找不到。

（二）关键字auto

在C++中，关键字auto用于声明一种自动类型推断的变量。它允许编译器根据变量的初始值来推断变量的类型，并将其类型作为变量的类型。

使用auto关键字可以简化代码，减少类型声明的冗余，并提高代码的可读性。

int a = 10;
auto b = a;//自动推断b的类型为int

auto关键字被用于声明变量b，并根据它们的初始值来推断其类型。

auto x = 10; // x的类型被推断为int
auto str = "Hello"; // str的类型被推断为const char *

auto关键字被用于声明变量x和str，并根据它们的初始值来推断其类型。

迭代器类型推导：

auto关键字可以在C++11及以后的版本中用于自动推导迭代器类型。

std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; 

for(auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) 
{
     std::cout << *it << " "; 
}

在上面的例子中，auto关键字用于推导迭代器it的类型，编译器会根据numbers容器的类型推导出it的类型为std::vector<int>::iterator（这样就简化了输入类型的代码）。

auto特性：

需要注意的是，auto关键字在类型推导时会考虑初始化值，所以在使用auto声明变量时，要确保初始化值是明确的，否则推导的结果可能不符合预期。

auto不能作为函数形参的类型推导；

auto不能直接用来声明数组；

在一行声明多个变量时，变量的推断类型必须一致；
auto a = 5,b = 6;    //推断为int
auto a = 5,b = 6.0;  //推断声明失败

（三）范围for

C++11中新增的语法，便利数组，新增了范围for的用法：

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

for(auto i : arr )
{
    cout << i << endl;
}

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

for(int i  = 0; i < sizeof(arr)/sizeof(int);i++ )
{
    cout << arr[i] << endl;
}

上述两种遍历数组的结果是一样的;

对于范围for，编译器自动识别数组中的数据类型并赋值给i对象，自动判断结束；

范围for特性：

e的改变并不会改变数组元素的值：
int arr[] = {1,2,3,4,5};

for(auto i : arr)//e的改变并不影响数组的元素的值
{
    e*=2;
    cout << e << endl;
}
不能在数组传参的函数内使用，数组传参本质上是传递数组首元素的地址；