c++基础篇——c++快速入门（下）

Posted 2022-02-06 东条希尔薇

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关于作者：东条希尔薇，一名喜欢编程的在校大学生
主攻方向：c++和linux
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本期重点，引用

目录

• 引用
• • 引用定义和表示
  • 引用的使用场景
  • 引用的特性
  • 引用和指针的对比
  • 常引用
• 内联函数
• c++11新特性
• • auto关键字
  • 范围for循环

引用

引用定义和表示

首先，什么是引用？

引用的本质是对一个变量取别名

比如，你自己有一个大名，当然你肯定会有外号啥的（哈哈哈），你的外号就可以理解成这里的引用变量

编译器对引用变量不会另外开空间，和被引用的变量共用一块空间

引用的代码表示
引用使用&代表是一个引用变量

int a=10;
int&b=a;//z这里的&b就是引用变量

如何证明b和a在同一块空间？

int a=10;
int& b=a;
printf("%p\\n",&a);
printf("%p\\n",&b);//注意这里不要把取地址符号和引用符号搞混

看看结果：

a和b的地址一样，说明它们用的是同一块空间

引用的使用场景

当然，根本没有人在上面的场景使用引用变量，我们使用引用主要有以下这个场景：

做函数参数

还记得我们c语言阶段写的交换两个变量的函数吗？

int a=10;
int b=20;

我们要让上面的a，b两个变量交换值，该怎么办？

在c语言阶段我们早就学习了指针操控函数之外的变量

void Swap(int* px,int* py)

	int tmp=*px;
	*px=*py;
	*py=tmp;

然后再这么调用

Swap(&a,&b);

这样我们可以交换两个变量了

但是，大家有没有发现，在函数调用的时候，很容易把Swap(&a,&b)中的&漏掉，而且每次函数调用都这么写，总感觉有点多余

在函数实现体中，也很容易把*px中的星号给漏掉

所以，为了函数使用方便，直接用引用即可

void Swap(int& rx,int& ry)

	int tmp=rx;
	rx=ry;
	ry=tmp;

函数就可以直接这么调用了

Swap(a,b);

这样使用就简单许多

当然，引用也可以做返回值，不过引用做返回值跟指针做返回值值大同小异，这里不再详细阐述

引用的特性

1. 引用在定义时必须初始化
2. 引用变量一旦引用了某一个实体，再不能引用其它实体
3. 一个变量可以有多个引用

引用和指针的对比

1. 引用在定义时必须初始化，指针定义最好初始化，否则可能出现野指针
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

常引用

常引用用const来修饰，一般可以用来保证程序的安全，一般用来杜绝原变量的意外修改

比如我们用来模拟实现strlen，我们当然不希望来修改原字符串，所以我们用常引用，保证原字符串不会被修改

总结，修改权限不能放大，但可以缩小和不变

const int a = 10;
 //int& ra = a; // 该语句编译时会出错，权限在ra里面放大为可以写了
 const int& ra = a;
 // int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
 const int& b = 10;
 double d = 12.34;
 //int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
 //因为在类型不同时，会生成一个中间变量，而中间变量具有常性
 double& rd=d;//类型相同不报错
 const int& rd = d;

内联函数

以inline修饰函数的是内联函数，本质是对编译器的一种建议作用

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。

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。
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。

使用场景：函数体短小，且没有递归

inline int Add(int a,int d)

	return a+b;

c++11新特性

auto关键字

auto是c++11引进的关键字

它可以自动推导它修饰的变量的类型

因为需要推导，所以在定义时必须初始化

使用示例：

int main()

 int a = 10;
 auto b = a;
 auto c = 'a';

 cout << typeid(b).name() << endl;
 cout << typeid(c).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;

使用场景

接受函数返回值，接受复杂类型参数以及范围for循环

范围for循环

是不是已经受够了这种写法？

for(int i=0;i<numSize;i++)

	//你的操作

不用急，现在推出了这个语法糖，大大简化你的代码量！

for(auto i:arr)

用冒号隔开，左边是遍历变量，右边是你要遍历的数组

注意：如果你要对i进行修改，需要写成auto& i

使用示例

int main()

	int arr[] =  1,2,3,4,5,6,7,8,9 ;
	for (auto i : arr)
	
		cout << i << " ";
	
	cout << endl;
	return 0;