[C++]C++基础知识概述
C++基础知识概述：：
1.什么是C++
C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适，为了解决软件危机，20世纪80年代，计算机界提出了OOP(object oriented programming：面向对象)思想，支持面向对象的程序设计语言应运而生。
1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并补充了面向对象的概念，发明了一种新的程序语言，为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++，因此，C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。
2.C++发展史
1979年，贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候，试图将内核模块化，于是在C语言的基础上进行了扩展，增加了类的机制，完成了一个可以运行的预处理程序，称之为C with classes语言的发展就像是练功打怪升级一样，也是逐步递进，由浅入深的过程，下面是C++的历程版本：
阶段 | 内容 |
|---|---|
C with classes | 类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符、重载等 |
C++1.0 | 添加虚函数概念，函数和运算符重载，引用、常量等 |
C++2.0 | 更加完善支持面向对象，新增保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以及const 成员函数 |
C++3.0 | 进一步完善，引入模板，解决多重继承产生的二义性问题和相应构造和析构的处理 |
C++98 | C++ 标准第一个版本 ，绝大多数编译器都支持，得到了国际标准化组织 (ISO) 和美国标准化协会认可，以模板方式重写 C++ 标准库，引入了 STL( 标准模板库 ) |
C++03 | C++ 标准第二个版本，语言特性无大改变，主要：修订错误、减少多异性 |
C++05 | C++ 标准委员会发布了一份计数报告 (Technical Report ， TR1) ，正式更名C++0x，即：计划在本世纪第一个 10 年的某个时间发布 |
C++11 | 增加了许多特性，使得 C++ 更像一种新语言，比如：正则表达式、基于范围 for 循环、auto 关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等 |
C++14 | 对 C++11 的扩展，主要是修复 C++11 中漏洞以及改进，比如：泛型的 lambda 表达式，auto 的返回值类型推导，二进制字面常量等 |
C++17 | 在 C++11 上做了一些小幅改进，增加了 19 个新特性，比如： static_assert() 的文本信息可选，Fold 表达式用于可变的模板， if 和 switch 语句中的初始化器等 |
C++20 | 自 C++11 以来最大的发行版 ，引入了许多新的特性，比如： 模块 (Modules) 、协 程 (Coroutines) 、范围 (Ranges) 、概念 (Constraints) 等重大特性，还有对已有特性的更新：比如Lambda 支持模板、范围 for 支持初始化等 |
C++23 | 制定中 |
3.C++关键字
C++总计63个关键字，C语言32个关键字
4.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，函数和类的名称都存在于全局作用域中，可能对导致很多冲突，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。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int rand = 10;
// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题，所以C++提出了namespace来解决
int main()
{
printf("%d\n", rand);
return 0;
}
// 编译后后报错：error C2365: “rand”: 重定义；以前的定义是“函数”命名空间的定义：
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。
//1.正常的命名空间定义
namespace bit
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int rand = 10;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
//2. 命名空间可以嵌套
// test.cpp
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;
}
}
}
//3.同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
// ps：一个工程中的test.h和上面test.cpp中两个N1会被合并成一个
// test.h
namespace N1
{
int Mul(int left, int right)
{
return left * right;
}
}注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。
命名空间的使用：
namespace bit
{
// 命名空间中可以定义变量/函数/类型
int a = 0;
int b = 1;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
struct Node
{
struct Node* next;
int val;
};
}
int main()
{
// 编译报错：error C2065: “a”: 未声明的标识符
printf("%d\n", a);
return 0;
}命名空间使用的三种方式：
1.加命名空间名称及作用域限定符
int main()
{
printf("%d\n", N::a);
return 0;
}2.使用using将命名空间中某个成员引入
using N::b;
int main()
{
printf("%d\n", N::a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}3.使用using namespace 命名空间名称引入
using namespce N;
int main()
{
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
Add(10, 20);
return 0;
}总结：
#include<iostream>
int main()
{
//流插入
//自动识别类型
std::cout << "hello world" << std::endl;
int i = 10;
double j = 10.11;
std::cout << i << " " << j << std::endl;
return 0;
}
#include<stdio.h>
int a = 10;
int main()
{
int a = 1;
printf("%d\n", a);
//::域作用限定符 ::的左边是空白默认代表全局域
printf("%d\n", ::a);
return 0;
}
//命名空间中的变量是全局变量，定义在函数中的变量是局部变量，存在栈上，函数调用会建立栈帧，出作用域即被销毁
//命名空间不影响变量的生命周期，只是一个限定域，影响的是编译器的查找规则
//默认查找规则：先在局部找，再全局找
//命名空间的作用：避免命名冲突
//命名空间嵌套使用时定义的变量均为全局变量，只是调用方式要多嵌套一层命名空间
//同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间，编译器最后会合成同一个命名空间中
#include<iostream>
//using namespace std;
//用起来方便，命名空间的隔离墙拆了
//日常练习 小程序这么用可以，项目最好避免这么用
int cout = 0;
int main()
{
cout << "hello world" << endl;
return 0;
}
//报错:cout命名冲突
#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;
// return 0;
//}5.C++的输入输出
C++中的"hello world"
#include<iostream>
// std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;
int main()
{
cout<<"hello world!!!"<<endl;
return 0;
}说明：
1. 使用 cout 标准输出对象 ( 控制台 ) 和 cin 标准输入对象 ( 键盘 ) 时，必须 包含 < iostream > 头文件
以及按命名空间使用方法使用 std 。
2. cout 和 cin 是全局的流对象， endl 是特殊的 C++ 符号，表示换行输出，他们都包含在包含 <
iostream > 头文件中。
3. << 是流插入运算符， >> 是流提取运算符 。
4. 使用 C++ 输入输出更方便，不需要像 printf/scanf 输入输出时那样，需要手动控制格式，C++的输入输出可以自动识别变量类型。
5. 实际上 cout 和 cin 分别是 ostream 和 istream 类型的对象。
#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
// << 流插入运算符
cout << "hello world" << endl;
int a;
double b;
char c;
// >> 流提取运算符
cin >> a;
cin >> b >> c;
return 0;
}注意：
早期标准库将所有功能在全局域中实现，声明在 .h 后缀的头文件中，使用时只需包含对应头文件即可，后来将其实现在std 命名空间下，为了和 C 头文件区分，也为了正确使用命名空间， 规定C++ 头文件不带 .h ；旧编译器 (vc 6.0) 中还支持 <iostream.h> 格式，后续编译器已不支持，因此推荐 使用 <iostream>+std 的方式。
std命名空间的使用习惯：
1. 在日常练习中，建议直接 using namespace std 即可，这样就很方便。
2. using namespace std 展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型 / 对象/ 函数，就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout 这样使用时指定命名空间 + using std::cout展开常用的库对象 / 类型等方式。
6.缺省参数
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 。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。
void Func(int a = 0)
{
cout<<a<<endl;
}
int main()
{
Func(); // 没有传参时，使用参数的默认值
Func(10); // 传参时，使用指定的实参
return 0;
}缺省参数的分类：
1.全缺省参数
void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}2.半缺省参数
void Func(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"b = "<<b<<endl;
cout<<"c = "<<c<<endl;
}注意：
1.半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给。
2.缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现，声明定义分离时，规定在声明中给出缺省值。
//a.h
void Func(int a = 10);
// a.cpp
void Func(int a = 20)
// 注意：如果生命与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该
用那个缺省值3.缺省值必须是常量或者全局变量。
4.C语言不支持。
7.函数重载
函数重载的定义：
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。
#include<iostream>
using namespace std;
//1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{
cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
return left + right;
}
//2、参数个数不同
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
cout << "f(int a)" << endl;
}
//3、参数类型顺序不同
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;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.1, 20.2);
f();
f(10);
f(10, 'a');
f('a', 10);
return 0;
}C++支持函数重载的原理——名字修饰
在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理，编译，汇编，链接。
1.实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时，编译后链接前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中那怎么办？
2.所以链接阶段就是专门处理这种问题的，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。
3.那么链接时，面对Add函数，链接器会使用哪个名字去找呢？这里编译器都有自己的函数名修饰规则。
4.由于Windows下VS的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们使用了g++演示了这个修饰后的名字。
5.通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变，而g++的函数修饰后变成Z+函数长度+函数名+类型首字母。
采用C语言编译器编译后结果：
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。
Window下名字修饰规则：
6.通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分，而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。
7.如果两个函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分，避免调用的二义性。
8.引用
int& Count()
{
int n = 0;
n++;
return n;
}
void Func()
{
int x = 100;
}
int main()
{
int& ret = Count();
cout << ret << endl;
cout << ret << endl;
Func();
cout << ret << endl;
}
//三次ret的结果为1 随机值 100
//cout本身是一次函数调用，第一次cout，ret作为参数传递，第二次的n则被覆盖
//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
//正确玩法:
int Count1()
{
int n = 0;
n++;
return n;
}
int& Count2()
{
static int n = 0;
n++;
return n;
}
int main()
{
int ret1 = Count1();
int& ret2 = Count2();
cout << ret1 << endl;
cout << ret2 << endl;
return 0;
}引用的概念：
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一块内存空间。类型&引用变量名 = 引用实体
void TestRef()
{
int a = 10;
int& ra = a;
printf("%p\n", &a);
printf("%p\n", &ra);
}注意：引用类型必须和引用实体是同一类型的
引用特性：
1.引用在定义时必须初始化
2.一个变量可以有多个引用
3.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
void TestRef()
{
int a = 10;
//int& ra;//该条语句编译时会出错
int& ra = a;
int& rra = a;
printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}常引用：
int main()
{
int a = 0;
//权限平移
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
//int& rb = b;
//我引用你 我的权限缩小了 可以
const int& rra = a;
//rra++ const修饰 不能++
a++;
return 0;
}
//一般用引用做参数都是用const引用
//类型转换的本质是中间产生了临时变量
//临时变量具有常性不可修改
int main()
{
const int& b = 10;
double d = 10;
cout << (int)d << endl;
int i = (int)d;//可以
//int& ri = d;//不可以
//ri是d的临时变量的别名 所以ri的值为12
const int& ri = d;//可以
cout << ri << endl;
return 0;
}
//传值返回的函数不能用引用接收 要用const引用
//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使用场景：
1.做参数
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}引用作参数的意义: 1.减少拷贝，提高效率 2.作输出型参数，函数中修改形参，实参也修改
2.做返回值
int& Count()
{
static int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}引用作返回值的意义: 1.减少拷贝，提高效率 2.修改返回值
下列代码输出什么结果？
int& Add(int a, int b)
{
int c = a + b;
return c;
}
int main()
{
int& ret = Add(1, 2);
Add(3, 4);
cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
return 0;
}
注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。
传值、传引用的效率比较：
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。
值和引用作为参数的类型比较：
#include <time.h>
struct A{ int a[10000]; };
void TestFunc1(A a){}
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;
cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}值和引用作为返回值类型的性能比较：
#include <time.h>
struct A
{
int a[10000];
};
A a;
// 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;
cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}通过上述代码的比较，发现传值和引用在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。
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。
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
cout<<"&a = "<<&a<<endl;
cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;
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。
int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
ra = 20;
int* pa = &a;
*pa = 20;
return 0;
}引用和指针的汇编代码对比：
引用和指针的不同点：
1.引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2.引用在定义时必须初始化，指针没有要求。
3.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。
4.没有NULL引用，但有NULL指针。
5.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4byte)。
6.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。
7.有多级指针但是没有多级引用。
8.引用比指针使用起来相对安全。
9.内联函数
内联函数的定义：
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，内联函数提升程序的运行效率。
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vs2013的设置方式)
内联函数的特性：
1.inline是一种以空间(编译出来可执行程序的大小)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。下图为<<C++Prime>>第五版关于inline的建议：
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。
// F.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)
{
cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
f(10);
return 0;
}
// 链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl
f(int)" (?f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用面试题：
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(因为预处理阶段进行了替换)
2.宏会导致代码可读性差，可维护性差，且容易无用
3.没有类型安全的检查
宏加括号的原因： 宏在外面加括号是为了避免优先级的影响，里面加括号是为了避免传表达式时的影响
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
10.auto关键字(C++11)
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
#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();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}std::map<std::string, std::string>::iterator 是一个类型，但是该类型太长了，特别容
易写错。聪明的同学可能已经想到：可以通过 typedef 给类型取别名，比如：
#include <string>
#include <map>
typedef std::map<std::string, std::string> Map;
int main()
{
Map m{ { "apple", "苹果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
Map::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
//....
}
return 0;
}使用 typedef 给类型取别名确实可以简化代码，但是 typedef 有会遇到新的难题：
typedef char* pstring;
int main()
{
const pstring p1; // 编译成功还是失败？
const pstring* p2; // 编译成功还是失败？
return 0;
}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 赋予新的含义。
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;
}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 。
auto的使用规则：
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 &
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 。
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
}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
11.基于范围的for循环(C++11)
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;
}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 。
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;
}2. 迭代的对象要实现 ++ 和 == 的操作 。
12.指针空值nullptr(C++11)
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。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：
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：
#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的建议最好使用nullptr。
腾讯云开发者
