C++心决之内联函数+auto关键字+指针空值
7.内联函数
7.1 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。
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：
1. 在 release 模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在 call Add
2. 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 )
7.2 特性
1. 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。
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
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，链接就会找不到。
【面试题】
宏的优缺点？
优点：
1. 增强代码的复用性。
2. 提高性能。
缺点：
1. 不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
2. 导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。
3. 没有类型安全的检查 。
C++ 有哪些技术替代宏 ？
1. 常量定义 换用 const enum
2. 短小函数定义 换用内联函数
8. auto关键字(C++11)
8.1 类型别名思考
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：
1. 类型难于拼写
2. 含义不明确导致容易出错
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。然而有时候要做到这点并非那么容易，因此 C++11 给 auto 赋予了新的含义。
8.2 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 。
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;
}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 。
8.3 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 。
8.4 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};
}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以后会讲到的 C++11 提供的新式 for 循环，还有
lambda 表达式等进行配合使用。
9. 基于范围的for循环(C++11)
9.1 范围for的语法
在 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;
}9.2 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;
}其实究其根本,如果传入数组名,范围for循环就可以拿到数组首元素地址,如果传入一个指针,拿到的就是指针本身的地址,而不是指针所指向空间的地址
2. 迭代的对象要实现++和==的操作。
10. 指针空值nullptr(C++11)
10.1 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
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)
{
cout<<"f(int)"<<endl;
}
void f(int*)
{
cout<<"f(int*)"<<endl;
}
int main()
{
f(0);
f(NULL);
f((int*)NULL);
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：
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 。