1.c++的第一个程序
c
// 方法一
#include<iostream>
// namespace为命名空间的关键字，std为空间名； C++标准库的东西放进std命名空间
using namespace std;
int main()
{
cout << "hello world" << endl;
return 0;
}
c
// 方法二
#include<iostream>
int main()
{
// 流插入（ << ）; cout--> console out; endl--> endline
// :: 为域作用限定符
// 自动识别类型
std::cout << "hello world" << std::endl;
int i = 10;
double j = 10.11;
std::cout << i <<" "<< j << " "<< &i <<std::endl;
return 0;
}
// 可以自己输出打印结果为什么要存在命名空间
c
// 错误演示
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 0;
int main()
{
printf("hello bit\n");
printf("%d\n", rand); //rand 是函数名，打印的是函数的地址
return 0;
}
c
// 加上命名空间修正之后
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
namespace qwy
{
int rand = 0;
}
int main()
{
printf("hello bit\n");
printf("%p\n", rand); // 打印为0
printf("%p\n", qwy::rand); // 打印为rand()函数的地址
return 0;
}实例2：
c
#include<stdio.h>
int a = 0;
int main()
{
int a = 1;
// 根据局部优先原则，打印值为1
printf("%d\n", a);
// ::域作用限定符
// ::(限定符左侧为空白，代表是全局域)；打印结果为0
printf("%d\n", ::a);
return 0;
}2. 命名空间
在C/C++中，变量、函数和类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称将都存在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化， 以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // 预处理时，会展开，所以编译器查找的范围只有全局变量，和局部变量，局部变量优先
// 命名空间：不影响变量生命周期，只是限定域，影响编译查找规则
// 默认查找规则，先在局部找，再全局找
namespace qwy
{
int rand = 10;
int x = 1;
}
void func()
{
printf("%p\n", rand); // 为<stdlib.h> 中的函数，打印值为函数的地址
printf("%d\n", qwy::x); // 打印为 1
printf("%d\n", qwy::rand); // 打印为 10
}
int main()
{
func();
// printf("%p\n", rand);
return 0;
}2.1 命名空间定义
定义命名空间，需要使用到namespace 关键字**，后面跟命名空间的名字 ，然后接一对{}**即可，{}中即为命名空间的成员。
c
// 1. 正常的命名空间定义
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 避免命名冲突
namespace qwy
{
int rand = 10;
int x = 1;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int val;
};
}
namespace _qwy
{
int Add(int left, int right)
{
return left*10 + right*10 ;
}
struct Node
{
struct Node* next;
struct Node* prev;
int val;
};
}
int main()
{
printf("%d\n", qwy::Add(1, 2));
// 注意结构体，域作用限定符的位置； 命名空间避免了命名冲突
struct qwy::Node node;
struct _qwy::Node dnode;
return 0;
}
c
// 2. 命名空间可以嵌套
namespace N1
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace N2
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}
int main()
{
N1::a = 1;
N1::N2::c = 2; // 在N1中找N2，再到N2中找c
return 0;
}
c
// std C++官方库内容定义的命名空间
// 3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成到同一个命名空间中。
// ps：一个工程中的Stack.h和上面Queue.h中两个qwy（相同的命名空间）会被合并成一个
// stack.h
namespace qwy // 空间名都为qwy
{
struct Stack
{
int* a;
//.....
};
void StackPush(struct Queue* ps, int x)
{}
}
// Queue.h
namespace qwy
{
struct Queue
{
//.....
};
void QueuePush(struct Queue* ps, int x)
{}
}
// test.cpp
int main()
{
qwy::StackPush(NULL, 1);
qwy::QueuePush(NULL, 1);
return 0;
}2.2 命名空间使用
命名空间中成员该如何使用呢？
命名空间的使用有三种方式：
c
// 1.加命名空间名称及作用域限定符
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "hello world" << std::endl;
return 0;
}
c
// 2.使用using namespace std（也就是将std标准库展开，这样编译器编译时，就可以找到）
// 用起来就方便了，命名的隔离墙拆了
// 日常练习，小程序，这么用可以，项目最好不要这么用
// 写项目时，我们自己定义的变量名，可能会和std标准库中的名字相冲突
#include <iostream>
using namespace std;
// int cout = 0; // 这样使用就会导致命名冲突
int main()
{
cout << "hello world" << endl;
cout << "hello world" << endl;
std::cout << "hello world" << std::endl;
return 0;
}
c
// 3.使用using将命名空间中某个成员引入
#include <iostream>
// 指定展开 -- 常用展开，自己定义的时候避免跟常用重名即可
using std::cout;
int main()
{
cout << "hello world" << std::endl;
cout << "hello world" << std::endl;
std::cout << "hello world" << std::endl;
return 0;
}3. C++输入&输出
c
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 可以自动识别变量的类型，相比c的优势printf / scanf
// 哪个方便就用哪个
// << 流插入运算符
cout << "Hello world!!!" << endl; //可以将endl看做是换行
cout << "Hello world!!!" << '\n';
int a;
double b;
char c;
// >> 流提取运算符
cin >> a; // 输入数据到a，然后被提取，相当于scanf
cin >> b >> c;
cout << a << endl;
cout << b <<" "<< c <<endl; // 如果需要打印ASCII值，可以强转类型，打印
printf("%.1f\n", b);
cout <<"int:"<<a <<" "<<" double:"<< b <<" char:" << c << endl;
//这块相比而言，用printf就更加方便
printf("int:%d double:%f char:%c", a, b, c);
return 0;
}4. 缺省参数
4.1 缺省参数概念
缺省参数是声明或定义函数时 为函数的参数指定一个缺省值（可以理解为是默认值）。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该形参的缺省值，否则使用指定的实参。
c
#include <iostream>
using namespace std;
void Func(int a = 0)
{
cout << a << endl;
}
int main()
{
Func(); // 打印值为0
Func(10); // 打印值为10
return 0;
}4.2 缺省参数分类
全缺省参数
c
// 全缺省
#include <iostream>
using namespace std;
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
}
int main()
{
// 传值：从左向右依次传值，不能间隔着给
Func();
Func(1); // 打印结果为 a = 1, b = 20, c = 30
Func(1, 2); // 打印结果为 a = 1, b = 2, c = 30
// Func(1, ,2); 不支持
Func(1, 2, 3); // 打印结果为 a = 1, b = 2, c = 3
return 0;
}半缺省参数(部分缺省)
c
// 半缺省/部分缺省 -- 只能从右往左连续缺省
// 半缺省，因为有些变量，没有缺省值，因此我们必须要传值
// 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
void Func(int a, int b = 10, int c = 20) // 给缺省值，必须按从右向左的顺序
{
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
}
int main()
{
// a没有缺省值，因此a必须要传参
Func(1);
Func(1, 2);
Func(1, 2, 3);
return 0;
}缺省参数的应用
- 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
c
// stack.h
namespace qwy
{
typedef struct Stack
{
int* a;
int top;
int capaicty;
//....
}ST;
// 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现,只能在声明中给缺省值，定义中不需要给（这是c++语法规定的）
// 这么做的目的是为了避免声明和定义的缺省值不一致，导致冲突
void StackInit(ST* ps, int defaultCP = 4);
void StackPush(ST* ps, int x);
}
// stack.cpp
#include "Stack.h"
namespace qwy
{
// 上面的声明已经给出了缺省值，定义中不需要出现缺省值了
// 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，避免声明和定义中给的值不一致
void StackInit(ST* ps, int defaultCP)
{
ps->a = (int*)malloc(sizeof(int)*defaultCP);
assert(ps->a);
ps->top = 0;
ps->capaicty = defaultCP;
}
void StackPush(ST* ps, int x)
{}
}
// test.cpp
int main()
{
// 不知道要插入多少数据
qwy::ST st1;
qwy::StackInit(&st1);
// 知道要插入100个数据
qwy::ST st2;
qwy::StackInit(&st2, 100); // 使用缺省值，避免了频繁malloc，提高了运行效率
return 0;
}综上得出的结论：
-
半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给(注：这里的从右往左是指函数参数)
-
缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
-
缺省值必须是常量或者全局变量
-
C语言不支持（编译器不支持）
5. 函数重载
-
自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了。
-
比如：以前有一个笑话，国有两个体育项目大家根本不用看，也不用担心。一个是乒乓球，一个是男足。前者是"谁也赢不了！"，后者是"谁也赢不了！"。
5.1 函数重载概念
函数重载：是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中 声明几个功能类似的同名函数 ，这些同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
c
// 函数重载 函数名相同，参数不同（个数、类型、顺序）
#include<iostream>
using namespace std;
// 1.参数类型不同
int add(int x, int y)
{
return x + y;
}
double add(double x, double y)
{
return x + y;
}
void swap(int* px, int* py)
{
int tmp = *px;
*px = *py;
*py = tmp;
}
void swap(double* px, double* py)
{
double tmp = *px;
*px = *py;
*py = tmp;
}
int main()
{
// 调用int add(int x, int y)
cout << add(1, 2) << endl;
// 调用double add(double x, double y)
cout << add(1.1, 2.2) << endl;
int a = 0, b = 1;
swap(&a, &b);
double c = 1.1, d = 2.2;
swap(&c, &d);
return 0;
}
c
// 2、参数个数不同
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}
int main()
{
f(); // 打印结果为 f()
f(1); // 打印结果为 f(int a)
return 0;
}
c
// 3.顺序不同是形参类型顺序不同（指的是参数的类型，而不是参数本身）
void f(int a, char b)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
/*
// 错误示范;顺序不同，指的是参数的类型（如char,int的顺序不同）
void f(int a, int b)
{
cout << "f(int a,int b)" << endl;
}
void f(int b, int a)
{
cout << "f(int a,int b)" << endl;
}
*/
int main()
{
f(0, 'A'); // 打印结果为 f(int a,char b)
f('A', 1); // 打印结果为 f(char b, int a)
return 0;
}
c
// 在语法上构成函数重载 -- 但是f()调用会报错，存在歧义
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a = 0, char b = 1)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
int main()
{
f(10); // 打印结果f(int a,char b)
f(10, 20); // 打印结果f(int a,char b)
f(); // 歧义 二义性;按照语法，两个都可以调用
return 0;
}5.2 C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)
为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？
- 采用C++编译器编译后结果
结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
参数相同，返回值不同是否可以构成重载
c
// _z1ifii-->将返回值加入之后的函数名
int f(int a, int b)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
return 0;
}
// _z1cfii
char f(int b, int a)
{
cout << "f(int a,char b)" << endl;
return 'A';
}
// 验证之后得出：返回值不同，不构成重载
// 返回值不同，不构成重载原因，并不是函数名修饰规则
// 真正原因是调用时的二义性，无法区分，调用时不指定返回值类型
int main()
{
f(1, 1);
f(2, 2);
return 0;
}6. 引用
6.1 引用概念
引用 不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名 ，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。
c
// 情况1：
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a; // 引用
int& x = a;
int& y = x;
x++;
y++;
a++;
printf("%d %d %d", x,y,a); // 打印结果为， 11 12 13
return 0;
}
c
// 情况2：
void swap(int& m, int& n)
{
int tmp = m;
m = n;
n = tmp;
}
int main()
{
int cc = 1, dd = 2;
swap(cc, dd);
printf("%d %d", cc, dd); //打印结果为 2 1
}
c
// 情况3：
// case1：
struct ListNode
{
struct ListNode* next;
int val;
};
// c语言的玩法
void SlistPushBack(struct ListNode** pphead, int x)
{}
// c++的玩法
// 也就是给struct ListNode*类型的数据取别名
void SlistPushBack(struct ListNode*& phead, int x)
{}
// case2:
typedef struct ListNode
{
struct ListNode* next;
int val;
}LTNode, *PLTNode;
// 将struct ListNode 定义为LTNode
// 将struct ListNode* 定义为PLTNode
// c语言的玩法
void SlistPushBack(struct ListNode** pphead, int x)
{}
// c++的玩法(两种都可以)
void SlistPushBack(struct ListNode*& phead, int x)
{}
void SlistPushBack(PLTNode& phead, int x)
{}
int main()
{
struct ListNode* plist = NULL;
SlistPushBack(plist, 1);
SlistPushBack(plist, 2);
return 0;
}
c
// 情况4：
#include<iostream>
using namespace std;
void TestRef()
{
int a = 10;
int& ra = a;// <====定义引用类型
printf("%p\n", &a); // ra是a的别名，因此ra和a的地址相同
printf("%p\n", &ra);
}
int main()
{
TestRef();
return 0;
}注：
-
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
-
引用类型必须和引用实体是同种类型的
6.2 引用特性
-
引用在定义时必须初始化
-
一个变量可以有多个引用
-
引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体。
c
void TestRef()
{
int a = 10;
// int& ra; // 该条语句编译时会出错；引用在定义时，必须初始化
int& ra = a;
int& rra = a;
int b = 10;
ra = b; // 给ra赋值，并不是给b取别名
printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}6.3 常引用
c
// 减少拷贝,提高效率、
// 一般用引用做参数都是用const 引用
#include<iostream>
void Func(const int& x)
{}
int main()
{
int a = 0;
// 权限平移(ra 在申请的a空间可读可写)
int& ra = a;
// 指针和引用赋值中，权限可以缩小，但是不能放大
const int b = 1;
// 我引用你，权限放大 不行（范围从const int 扩大到 int）
// int& rb = b;
// 正确做法是：const int&rb = b;
// 我引用你，我的权限的缩小 是可以（范围从int 扩大到 const int）
const int& rra = a;
//rra++; （rra被const修饰，是不可以修改的）
a++; // a可以被修改，a的值被改变，则rra的值也将改变
// 权限平移
const int& rb = b;
Func(a); // 权限缩小
Func(b); // 权限平移
Func(rra); // 权限平移
Func(10); // 常量是不能够被修改的， 所以常量被引用，需要用const来修饰，如：const int& a = 10
return 0;
}
c
// 情况2：
void func(const int& N = 10)
{}
int Count()
{
int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
int main()
{
// 常量被引用，要用const修饰
const int& b = 10;
double d = 12.34;
// d的值是不变的，实际打印的是临时变量的值
cout << (int)d << endl;
// 强转d的类型，需要创建一个临时变量，将d取出，放入临时变量，实际上打印的是临时变量的值
// 注意：创建的临时变量具有常性，因此引用时需要用const修饰
const int& ri = d; // 可以；引用的其实是临时变量，临时变量具有常性，因此需要用const来修饰
int i = d; // 可以
int i = (int)d; // 可以
cout << ri << endl;
// int& ret = Count(); // 错误演示
// 由于栈帧被销毁，因此不可以通过ret来修改n；需要用const修饰，只读不写
const int& ret = Count();
return 0;
}6.4使用场景
- 引用做参数
c
void Swap(int& left, int& right) // 输出型参数
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}- 引用做返回值
c
// case1：普通的传值返回
int Count()
{
int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
int main()
{
int ret = Count();
cout << ret << endl;
return 0;
}
c
// case2:普通的传值返回
int Count()
{
//此时的n在静态区存放，就算count栈帧销毁，依旧可以访问n
static int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
int main()
{
int ret = Count();
cout << ret << endl;
return 0;
}
c
// case3:引用做返回值
int& Count()
{
int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
int main()
{
int ret = Count();
// 当count栈帧销毁，则我们就没有对n的访问权限，n空间的访问权限可能已经被重新分配了；
// 所以：出了函数作用域，返回变量不存在了，不能用引用返回，因为引用返回的结果是未定义的
// 因此，这种方法是不可取的
cout << ret << endl; // 打印结果为1
return 0;
}
c
// 验证：
int& Count()
{
int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
void Func()
{
int x = 100;
}
int main()
{
int& ret = Count();
cout << ret << endl; // 打印结果为1
cout << ret << endl; // 打印结果为随机值
Func();
cout << ret << endl; // 打印结果为100
return 0;
}
c
// case:4：
int& Count()
{
static int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
int main()
{
int ret = Count();
// 由于n在静态区，因此就算count栈帧销毁，也不会有什么影响，所以这种用法是正确的
cout << ret << endl;
return 0;
}引用做返回值的正确使用方法：
**注：**内存空间销毁意味着什么？
- 空间还在吗？
答：在的；只是使用权限不是我们的了，我们存的数据不被保护
2.我们还可以访问吗？
答：可以；只是我们读写的数据都是不确定的
例子：
c
int& Add(int a, int b)
{
int c = a + b;
return c;
}
int main()
{
int& ret = Add(1, 2); // ret是c的别名
Add(3, 4);
cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
return 0;
}
// 打印结果为随机值 Add(1, 2) is :7结论：
-
出了函数作用域，返回变量不存在了，不能用引用返回，因为引用返回的结果是未定义的
-
出了函数作用域，返回变量存在，才能用引用返回。
6.5 传值、传引用效率比较
引用做返回值
1.减少拷贝，提高效率。
2.修改返回值。
c
#include <time.h>
struct A
{
int a[10000];
};
A a; // 全局变量
// 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();
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; // 打印结果为143
cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl; // 打印结果为1
}
int main()
{
TestReturnByRefOrValue();
return 0;
}通过上述代码的比较，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。
传值返回：每传值一次，都需要进行一次拷贝，因此，效率会相对较低
引用做参数
1.减少拷贝，提高效率。
2.输出型参数，函数中修改形参，实参也会发生改变。
c
#include <time.h>
struct A
{
int a[10000];
};
// 传值调用
void TestFunc1(A a)
{}
// 传址调用
void TestFunc2(A& a)
{}
void TestRefAndValue()
{
A a;
// 以值作为函数参数
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
TestFunc1(a);
size_t end1 = clock();
// 以引用作为函数参数
size_t begin2 = clock();
for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
TestFunc2(a);
size_t end2 = clock();
// 分别计算两个函数运行结束后的时间
cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl; // 打印结果为 143毫秒
cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl; // 打印结果为 1毫秒
}
int main()
{
void TestRefAndValue();
}
c
#include<iostream>
void Swap1(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
void Swap2(int left, int right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2;
Swap1(a, b);
Swap2(a, b);
return 0;
}
6.6 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，和其引用实体共用同一块空间。
c
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
cout<< "&a = " << &a <<endl;
cout<< "&ra = " << &ra <<endl; //打印结果是一致的
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。
c
#include<iostream>
using namespace std;
// 语法上面，ra是a的别名，不开空间
// 底层实现，引用是使用指针实现的
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a; //引用
ra = 20;
int* pa = &a; //指针
*pa = 30;
return 0;
}- 我们来看一下引用和指针汇编代码的对比
引用和指针的不同点:
-
引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
-
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指针
-
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)
-
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
浅尝语法糖
c
// C++11 小语法 -- 语法糖
int main()
{
// 1.语法糖auto
int a = 10;
// 根据a的类型推导b的类型
auto b = a;
std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange", "橙子" },{ "pear", "梨" } };
// auto是方便 下面需要类型的地方
// std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
auto it = m.begin();
// 2.语法糖for遍历
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
// 普通用法
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
cout << array[i] << " ";
cout << endl;
// 语法糖
// 范围for遍历
// 依次取array中数据赋值给e 自动判断结束，自动迭代
for (auto e : array)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}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：
-
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vs2013的设置方式)
经过测试，我们发现，并不会去调用Add函数
7.2 特性
c
// 宏也不需要建立栈帧，在预处理时，就会将宏定义的东西替换到函数中
/*
宏的缺点：1.不能调试
2.没有类型安全检查
3.容易写错
*/
#define ADD(x, y) ((x) + (y))
int main()
{
// 不能加分号，在ADD(1,2)后面
if (ADD(1,2))
{}
// 外层括号; *的优先级更高，可能会变成(1+2*3)
ADD(1, 2) * 3;
// 里面括号；+的优先级会更高，可能会变成a|(b+a)&b
int a = 1, b = 2;
ADD(a|b, a&b);
return 0;
}
// 内联函数解决了宏的缺点-
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。
-
**内联只是向编译器发出的一个请求，编译器可以选择忽略这个请求。**为《C++prime》第五版关于inline的建议
-
一般来说，内联机制用于优化规模较小，流程直接，频繁调用的函数。很多编译器都不支持内联递归函数，而一个75行的函数也不大可能在调用点内联展开。
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。
- 因此正确的做法就是内联不分离声明和定义（也就是直接在头文件中写定义，不要再写声明了）
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：
-
类型难于拼写
-
含义不明确导致容易出错
c
#include <string>
#include <map>
int main()
{
std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
//std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
auto it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}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。
c
int TestAuto()
{
return 10;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
auto d = TestAuto();
cout << typeid(b).name() << endl; // typeid(b).name() 就是打印b的类型
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;
}【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。
8.3 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&。
c
int main()
{
int x = 10;
auto a = &x;
auto* b = &x;
auto& c = x; // 相当于int& c = x;
cout << typeid(a).name() << endl; // a的类型为int*
cout << typeid(b).name() << endl; // b的类型为int*
cout << typeid(c).name() << endl; // c的类型为int
return 0;
}- 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。
c
void TestAuto()
{
auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0; // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}8.3 auto不能推导的场景
1.auto不能作为函数的参数
c
// 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
c
// 错误演示
void TestAuto()
{
int a[] = {1,2,3};
auto b[] = {4，5，6};
}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：
c
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。fo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。
c
void TestFor()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
// 范围for遍历
// 依次取array中数据赋值给e 自动判断结束，自动迭代
for(auto& e : array)
e *= 2;
for(auto e : array)
cout << e << " ";
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。
9.2 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。
注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定
c
// 数组传参之后就会变为指针，也就是首元素的地址，因此不可以使用范围for
void TestFor(int array[])
{
for(auto& e : array)
cout<< e <<endl;
}10.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：
c
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：
c
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0 // NULL被定义为字面常量0
#else
#define NULL ((void *)0) // 被定义为无类型指针(void*)的常量
#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：**
c
void f(int)
{
cout<<"f(int)"<<endl;
}
void f(int*)
{
cout<<"f(int*)"<<endl;
}
int main()
{
f(0); // 打印结果为 f(int)
f(NULL); // 打印结果为 f(int)
f((int*)NULL); // 打印结果为 f(int*)
f(nullptr); // 打印结果为 f(int*)
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。