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目录
引用
引用概念
引用特性
常引用
传值、传引用效率比较
引用和指针的区别
宏
内联函数
auto关键字（C++11）
auto与指针和引用结合起来使用
基于范围的for循环(C++11)
空指针
引用
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
比如：李逵，在家称为“铁牛”，江湖上人称“黑旋风”。
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;
int main() { int a=1; int& ra=a;//这里就是引用的定义 cout<<&a<<endl;//这里的&是取地址的意思 cout<<&ra<<endl; }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. c++的引用一个实体，不可以引用其他的实体，java可以
int main() { int a=1; int b=2; //错误 int& ra;//引用定义没有初始化 int& rra=a; //错误 int& rra=b;//引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体,这里而且是重定义的错误 return 0; }常引用
const 类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体
常引用的特性：在引用的过程中，权限可以平移，权限可以缩小，权限不能放大
int main() { int i=0; //正确 double d1=i; //错误 double& d2=i; //正确 const double& d3=i; //这是因为把int型的i值给double型的d，会发生隐式转换，隐式转换会产生临时变量，这个临时变量是double类型的，而且这个临时变量是常值，所以引用必须常引用 } int func() { int a=0; return a; } int main() { //正确 int b=func(); //错误 int& b1=func(); //正确 const int& b2=func(); //因为func函数返回不是a，而是一个临时变量，临时变量的值等于a，临时变量是常值，所以不能用引用，必须是常引用 return 0; }传值、传引用效率比较
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
struct A { int a[10000]; }; void testfunc_1(A a){} void testfunc_2(A& a){} int main() { A b;//创建一个对象 //以值作为函数参数 int begin_1=(int)clock(); for(int i=0;i<10000;i++) { testfunc_1(b); } int end_1=(int)clock(); //以引用作为函数参数 int begin_2=(int)clock(); for(int i=0;i<10000;i++) { testfunc_1(b); } int end_2=(int)clock(); cout << "testfunc_1(A)-time:"<<end_1-begin_1<<" 10^-3ms"<<endl; cout << "testfunc_2(A&)-time:"<<end_2-begin_2<<" 10^-3ms"<<endl; } 结果： testfunc_1(A)-time:19755 10^-3ms testfunc_2(A&)-time:16 10^-3ms值和引用的作为返回值类型的性能比较
struct A { int a[10000]; }; A b;//创建一个对象 A testfunc_1(){return b;} A& testfunc_2(){return b;} int main() { //以值作为函数参数 int begin_1=(int)clock(); for(int i=0;i<10000;i++) { testfunc_1(); } //以引用作为函数参数 int end_1=(int)clock(); int begin_2=(int)clock(); for(int i=0;i<10000;i++) { testfunc_2(); } int end_2=(int)clock(); // 计算两个函数运算完成之后的时间 cout << "testfunc_1(A)-time:"<<end_1-begin_1<<" 10^-3ms"<<endl; cout << "testfunc_2(A&)-time:"<<end_2-begin_2<<" 10^-3ms"<<endl; } 结果： testfunc_1(A)-time:10042 10^-3ms testfunc_2(A&)-time:20 10^-3ms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
传引用传参（任何时候）
1.提高效率
2.输出型参数（形参的修改，影响的实参）
传引用返回（出了函数作用域对象还在）
1.提高效率
2.修改返回参数
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; } 结果： &a = 0x7ffeefbff428 &ra = 0x7ffeefbff428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
引用和指针的不同点:
1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
2. 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
3. 没有NULL引用，但有NULL指针
4. 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)
5. 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
6. 有多级指针，但是没有多级引用
7. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
8. 引用比指针使用起来相对更安全
宏
宏函数实现的加法操作
#include<stdio.h> #define ADD(x,y) (x)+(y) int main() { printf("%d\n",ADD(2,3)); return 0; }宏的缺点
1.容易出错，语法坑很多
2.不能调试
3.没有安全类型的检查
宏函数优点
1.没有类型的严格限制
2.针对频繁调用小函数，不用建立栈帧，提高效率
C++中，可以使用const定义常量，来替换宏常量，内联函数替换宏函数
内联函数
内联函数的概念
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，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。
内联函数的特性
1. inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜
使用作为内联函数。
2. inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联。
如：一般编译器只会内联一些短的程序，10行代码以内的（似各种编译器情况而定，这里是Vs2019），超出范围，编译器还是似为普通函数。
3. inline不建议声明和定义分离（这里的分离指的是文件的分离），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 内联函数不会在符号表，直接在调用的地方展开
auto关键字（C++11）
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 test() { return 1; } int main() { int a=1; auto b=a; auto c='c'; auto d=test(); cout<<typeid(b).name()<<endl;//typeid(b).name()：查看类型，这里是b的类型的 cout<<typeid(c).name()<<endl; cout<<typeid(d).name()<<endl; //错误 //auto e;//使用auto定义变量时，必须初始化 return 0; } 结果： i //int c //char i //int 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&
int main() { int x = 1; auto a = &x; auto* b = &x; auto& c = x; cout << typeid(a).name() << endl; cout << typeid(b).name() << endl; cout << typeid(c).name() << endl; return 0; } 结果： Pi Pi i2. 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 test() { auto a = 1, b = 2; auto c = 3, d = 4.0f; // 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 }注意：
1.auto不能作为函数的参数
2.auto不能直接用来声明数组
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。
auto自动推导类型，适用于类型很长
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： int main() { int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}; for(int i=0;i<sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++) { cout<<a[i]; } for(int* p=a;p<a+sizeof(a)/sizeof(a[0]);p++) { cout<<*p; } return 0; }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。
int main() { int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}; for(auto& e:a) { e*=2; } for(auto e:a) { cout<<e<<" "; } return 0; } 依次取数组中的数据赋值给e(e是指一个名字，也可以给其他名字)，如果需要改变原数组的值，这就需要使用引用，例如这里的auto& e:a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
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。
void test(int a[]) { for(auto e:a)//这里是错误的，函数参数里定义的数组，实际不是数组，而是指针，所以这里的范围不确定，所以不能使用范围for cout<<e; }
空指针
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 test() { int *p1=0; int *p2=NULL; }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时建议最好使用nullptr。
🌸🌸🌸如果大家还有不懂或者建议都可以发在评论区，我们共同探讨，共同学习，共同进步。谢谢大家！ 🌸🌸🌸
