从C++开始的编程生活（3）——引用类型、内联inline和nullptr

int a = 0;
int& b = a;
int& c = a;
//也可以给别名取别名
int& d = c;
//运行代码，四次输出的地址都相同，可知引用类型与原变量a指向同一个地址
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
cout << &d << endl;

而且，可以++给别名起别名++（如上代码）。
一个变量可以++有多个别名++。

特性

①引用在定义时++必须初始化++ 。

②一个变量**++可以有多个别名。++**

③引用++不可以再改变指向。++

应用

引用传参和引用做返回值的时候**++减少拷贝++** ，从而提高效率。而且**++改变引用类型对象同时会改变被引用对象++**。

cpp 复制代码

struct A
{
	int arr[1000];//占用空间大
};
//不使用引用传参和指针传参
int Func(A aa)
{
	//此处需要拷贝一个占用较大的A类型，效率低
	return aa.arr[0];
}
int& Func2(A& aa)
{
	//此处返回值和传参都无需拷贝
	return aa.arr[0];//数组首元素
}
//并且，若修改返回的值，数组的首元素同时也会被修改。
int main()
{

	struct A aa;
	for (int i = 0; i < 1000; i++)
	{
		aa.arr[i] = i;
	}
    //首元素为0，输出为1
	cout << ++Func2(aa) << endl;

	return 0;
}

首先，将返回值传回时，还会**++开辟一个临时对象存储返回值++**。这里使用了引用作返回值。

然后，将引用类型作为临时对象返回，++无需再进行拷贝++ ，++无需开辟空间++ ，因为引用是被引用对象的别名，可以认为是同一个变量。

而且**++可以通过修改返回值，达到修改被引用对象的作用++**
调用Func2，可以Func2(aa)++，改变返回值，即可修改原数组的首元素
调用Func，Func(aa)++会报错，因为返回的是个int类型数据，他不是一个左操作数。

注意，不可以出现野引用现象（类似野指针）！！

const引用

const引用，++用于引用const对象++，也可以引用普通对象。（const对象，不可被赋值，必须初始化）

基本语法

cpp 复制代码

const int a = 0;
const int& b = a;

引用const对象，要使用const引用。否则·······

这是一个关于访问权限的问题（指针和引用才有）。

cpp 复制代码

访问权限演示
//①
const int a = 0;
//！！错误演示！！
int &b = a;//int&引用指向的对象是可以修改的，这里放大了访问权限
//！！正确演示！！
const int& ra = a;

//②
int c = 10;
const int&rc = c;//该引用为访问权限为const，缩小了权限，是允许的
//因此↓
c++；//c可以被修改
rc++；//不可以通过rc修改c

//③
double d = 12.34;
const int& rd = d;//d先要进行类型转换转为int，中间产生临时const对象，传给rd时要求rd也是const引用
void func(const int& rx)
{
    int ret = rx；
    return ret；
}
int e = 10;
const int& re = e * 10;//e * 10的中间结果为临时const对象，同上处理
func(e);//e的权限缩小为const
func(e * 3);//e * 3为临时const对象，函数传参要为const引用
//综上，类型转换、中间值、传参等情况可能会出现访问权限的问题

C++在类型转换或者多次运算时，++中间结果也为const对象++。

引用与指针的关系

①指针和引用++相辅相成，各有特点，不可替代++ 。

②在语法上，++引用不开辟空间存储++ ，++指针变量要开辟空间存储++。

③++引用必须初始化++ ，++指针可以不初始化++ （只是建议要初始化）。

④++引用可以直接访问对象++ ，++指针还需要解引用++ 。

⑤在sizeof中 ，表达含义不同，++引用，则为所引用的类型的大小++ ；++指针，则是指向地址空间的字节个数++ 。

⑥++指针容易出现空指针和野指针++ ，++引用很少会出现野引用++ ，引用使用起来更安全。

⑦因为++引用在初始化之后就不可以再赋值，因此不可以用在链表等数据结构中++。

内联inline

inline修饰的函数，叫作++内联函数++ 。C++编译器会在调用的地方直接展开内敛函数。它设计的目的就是要++平替C语言的宏++ ，++避免宏的坑++。

注：define宏函数的使用要点

①宏函数最后，不可加分号
cpp 复制代码
#define ADD(x, y) ((x)+(y));
cout << ADD(1,2) << endl;//会报错，展开后多了个分号
②宏函数需要加内部的括号

③宏函数需要加外部的括号

都是为了避免宏函数展开时，因运算符优先级的问题 ，++导致运算顺序没有满足实际需要，从而发生错误++ 。
宏函数的好处 ：函数展开，++不需要开辟栈帧++ ，但是++实现复杂++ ，++容易出错++ ，++展开后代码量大++ ，++不可以调试++。
++内联既保留了不用开辟栈帧的优点，而且没有宏的坑。++

在vs编译器的debug版本下，内联默认不展开，inline修饰会忽略，这是为了能够展开调试（展开了就和宏一样无法调试了）。可以设置修改为不分内联函数展开，即只展开短小函数，递归函数等复杂函数不展开。

如图，可设置为简单inline函数展开。

++**究竟要多复杂的函数才会不展开呢？**这取决于编译器自身++ ，不同的编译器在这一点上就不同。++在汇编层，不展开的内联函数会有call指令出现。++

假设Add函数在汇编层内有100条指令，在工程中调用了10000次

若不展开，汇编层一共只有10000条call指令；

若展开，汇编层一共有100 * 10000条指令。
因此，若展开复杂函数，会让代码量剧增，会导致指令占用内存变多。

且内联函数++不建议声明和定义分离在两个不同的文件上++，可能会出现链接错误。因为内联函数没有地址。

nullptr

NULL****在C++中为int类型的0，在C语言中为空指针，即void*类型。但在C++中void*不可以再转类型，这就++导致无法实现泛式函数++。
nullptr****为特殊关键字，可以转换为任意类型的指针，++在C++中要用nullptr来定义空指针。++

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