目录
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。
在C语言中解决小函数频繁调用的问题,使用了宏函数,例:
#define Add(a, b) ((a) + (b)) //a, b加括号是因为,他们可能是一个表达式
//eg. Add(a | b, a & b) -> +优先级高于| and &
但是宏有非常多的注意点,1. 不是函数;2. 分号问题;3. 括号控制优先级;4. 且在预处理阶段就会被替换。 于是乎在C++中引出了内联函数的概念。
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:
release
模式下,查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add()
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)inline
是一种以空间换时间的做法(编译好的可执行),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。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。(inline
声明和定义分离报错案例: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)补充:如何解决头文件中声明定义的函数在.cpp
等文件中重复包含问题(链接错误,重定义)?
#pragma once
,是解决不了上述问题的,解决的是同一个文件中头文件重复包含的问题,使用#ifndef... #define... #endif
条件编译来实现;
解决方法:1. 声明和定义分离; 2. static
,改变链接属性,只在当前文件可见(即每个包含头文件的.cpp
中都会生成一个此函数,但他们地址不会链接到一起(地址不会加到符号表中)); 3. 内联函数inline
,原理与静态函数类似,两函数不会进入符号表(一般小函数使用此方法,注意不能声明和定义分离,会报链接错误)
宏的优缺点?
优点:
缺点:
C++有哪些技术替代宏?
const enum
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:
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。
【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
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&
auto
不能推导的场景:
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 Add(auto a, auto b)
{}
auto
不能直接用来声明数组int arr1[] = {1, 2, 3};
auto arr2[] = { 4, 5, 6}; //错误
auto
发生混淆,C++11只保留了auto
作为类型指示符的用法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,bind
等进行配合使用。for(auto& ch : s); //基于范围的for循环, 下面讲解
auto fx = [](int a, int b)->int(return a + b;}; //lambda表达式
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。 ,参照下述方法使用:
int main()
{
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
//不可变 -> 1 2 3 4 5
for (auto n : arr)
cout << n << " ";
//引用,可变 -> 2 4 6 8 10
for (auto& n : arr)
{
n *= 2;
cout << n << " ";
}
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。
begin()
和end()
的方法,begin()
和end()
就是for
循环迭代的范围。可以这样讲:begin()
是指向要遍历的第一个元素;end()
指向要遍历的最后一个元素的下一个,通常作为结束条件。(无论是二叉树还是链表等地址是不连续的数据结构,都可以用此方法来遍历)//注意:以下代码就有问题,因为for的范围不确定。此处array退化为了指针
void TestFor(int array[])
{
for(auto& e : array)
cout << e << endl;
}
++
和==
的操作。(此处++
, ==
是在迭代器的类域中重载后的操作符,关于迭代器这个问题,后面会讲)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 i)
{
cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int* p)
{
cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
f(0); // -> f(int)
f(NULL); // -> f(int)
f((int*)NULL); // -> f(int*)
f(nullptr); ?? -> f(int*)
int* ptr = nullptr;
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:
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。sizeof(nullptr)
与 sizeof((void*)0)
所占的字节数相同。nullptr
。