【C++】C++入门 -- inline、nullptr

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[2.2、为什么需要 nullptr？（NULL 的问题）](#2.2、为什么需要 nullptr？（NULL 的问题）)

一、inline

用 inline 修饰的函数叫做内联函数，编译时 C++ 编译器会在调用的地方展开内联函数，这样调用内联函数就不需要建立栈帧了，就可以提高效率。

inline 对于编译器而言只是一个建议，也就是说，你加了 inline 编译器也可以选择在调用的地方不展开，不同编译器关于 inline 什么情况展开各不相同，因为 C++ 标准没有规定这个。inline 适用于频繁调用的短小函数，对于递归函数，代码相对多一些的函数，加上 inline 也会被编译器忽略。

C 语言实现宏函数也会在预处理时替换展开，但是宏函数实现很复杂很容易出错的，且不方便调试，C++ 设计了 inline 目的就是替代 C 的宏函数。

vs 编译器 debug 版本下面默认是不展开 inline 的，这样方便调试，debug 版本想展开需要设置一下以下两个地方。

inline 不建议声明和定义分离到两个文件，分离会导致链接错误（直接定义到.h文件中）。因为 inline 被展开，就没有函数地址，链接时会出现报错。

cpp 复制代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

//宏坑很多
//C++建议 const enum inline替代宏
//ADD的宏函数
//宏替换（宏是一种机制替换）
//#define ADD(int a,int b) return a + b;
//#define ADD(a, b) a + b
//#define ADD(a, b) (a + b);
#define ADD(a, b) ((a)+(b))
//宏函数很复杂，容易写出问题，还不能调试
//优点: 高频度调用小函数，写成宏函数，可以提高效率，
//预处理阶段宏会替换，提高效率，不建立栈帧
#include<iostream>
using namespace std;
//默认debug版本下，inline也不展开，为了方便调试
//这里加上inline，这就叫内联函数，下面我们使用这个函数就不是函数调用了(编译器会处理)
//内联缺陷: 代码指令膨胀，可执行程序(安装包)变大
//// 可以通过汇编观察程序是否展开 

inline int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
    // 可以通过汇编观察程序是否展开 
    // 有call Add语句就是没有展开，没有就是展开了 
}
int main()
{
	int ret1 = ADD(1, 2);//int ret = 1 + 2;
	cout << ret1 << endl;

	int ret2 = ADD(1, 2) * 3;
	cout << ret2 << endl;
	
	//a和b是表达式，表达式中的运算符比+优先级低
	int x = 0, y = 1;
	ADD(x | y, x & y);// ((x | y) + (x & y));
}

这里我们可以举个例子：inline Func函数，展开后是20行指令，10000个调用的位置：

展开需要多少行指令：10000*20

不展开需要多少行指令：10000+20

二、nullptr

2.1、nullptr的本质

C++11 引入的 空指针专用字面量 ，是一种特殊类型（std::nullptr_t），专门用于表示 "空指针"，解决了传统 NULL 的缺陷。

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：

2.2、为什么需要 nullptr？（NULL 的问题）

C++ 中 NULL 可能被定义为字面常量 0，或者 C 中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，本想通过 f (NULL) 调用指针版本的 f (int*) 函数，但是由于 NULL 被定义成 0，调用了 f (int x)，因此与程序的初衷相悖。f ((void*) NULL); 调用会报错。

C++11 中引入 nullptr，nullptr 是一个特殊的关键字，nullptr 是一种特殊类型的字面量，它可以转换成任意其他类型的指针类型。使用 nullptr 定义空指针可以避免类型转换的问题，因为 nullptr 只能被隐式地转换为指针类型，而不能被转换为整数类型。

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
void f(int x)
{
	cout << "f(int x)" << endl;
}
void f(int* ptr)
{
	cout << "f(int* ptr)" << endl;
}
int main()
{
	f(0);
	// 本想通过f(NULL)调⽤指针版本的f(int*)函数
    // 但是由于NULL被定义成0，调⽤了f(int x)，因此与程序的初衷相悖。
	f(NULL);
	f((int*)NULL);
	// 编译报错：error C2665: "f": 2 个重载中没有⼀个可以转换所有参数类型 
	// f((void*)NULL);

	f(nullptr);
	return 0;
}

cpp 复制代码

void f(int x) { cout << "int 版本" << endl; }
void f(int* p) { cout << "指针版本" << endl; }

int main() {
    f(NULL);    // 实际调用 f(int)，而非预期的 f(int*)（因为 NULL 被解析为 0）
    f(nullptr); // 正确调用 f(int*)，无歧义
    return 0;
}

2.3、使用建议

C++11 及以上版本，优先使用 nullptr 表示空指针 ，彻底替代 NULL，避免歧义。
不要将 nullptr 与整数直接比较（如 if (nullptr == 0) 编译报错），仅用于指针的空值判断：
cpp 复制代码
int* p = nullptr;
if (p == nullptr) { ... } // 正确（判断指针为空）
若需兼容 C 语言代码（C 无 nullptr），可保留 NULL；纯 C++ 项目建议全面替换为 nullptr。