前言

本系列文章承接C語言的學習，需要有C語言的基礎才能學會哦~
第3篇主要講的是有關于C++的引用類型、內聯inline和nullptr。
C++才起步，都很簡單呢！

目錄

前言

引用類型

基本語法

特性

應用

const引用

基本語法

引用與指針的關系

內聯inline

nullptr

---

引用類型

即對同一塊連續存儲空間，多取一個標識符（別名），語法上不開辟空間（但是匯編底層也是用指針實現的）

基本語法

int a = 0;
int& b = a;

如上，引用類型的定義方式為：類型& 引用別名 = 引用對象（“類型”，要與引用對象相同）。
這里表示引用b為a的別名。
引用類型變量同原變量指向同一空間，即a，b都指向同一塊空間。

int a = 0;
int& b = a;
int& c = a;
//也可以給別名取別名
int& d = c;
//運行代碼，四次輸出的地址都相同，可知引用類型與原變量a指向同一個地址
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
cout << &d << endl;

而且，可以給別名起別名（如上代碼）。
一個變量可以有多個別名。

特性

①引用在定義時必須初始化。
②一個變量可以有多個別名。
③引用不可以再改變指向。

應用

引用傳參和引用做返回值的時候減少拷貝，從而提高效率。而且改變引用類型對象同時會改變被引用對象。

struct A
{int arr[1000];//占用空間大
};
//不使用引用傳參和指針傳參
int Func(A aa)
{//此處需要拷貝一個占用較大的A類型，效率低return aa.arr[0];
}
int& Func2(A& aa)
{//此處返回值和傳參都無需拷貝return aa.arr[0];//數組首元素
}
//并且，若修改返回的值，數組的首元素同時也會被修改。
int main()
{struct A aa;for (int i = 0; i < 1000; i++){aa.arr[i] = i;}//首元素為0，輸出為1cout << ++Func2(aa) << endl;return 0;
}

首先，將返回值傳回時，還會開辟一個臨時對象存儲返回值。這里使用了引用作返回值。
然后，將引用類型作為臨時對象返回，無需再進行拷貝，無需開辟空間，因為引用是被引用對象的別名，可以認為是同一個變量。
而且可以通過修改返回值，達到修改被引用對象的作用
調用Func2，可以Func2(aa)++，改變返回值，即可修改原數組的首元素
調用Func，Func(aa)++會報錯，因為返回的是個int類型數據，他不是一個左操作數。

注意，不可以出現野引用現象（類似野指針）！！

const引用

const引用，用于引用const對象，也可以引用普通對象。（const對象，不可被賦值，必須初始化）

基本語法

const int a = 0;
const int& b = a;

引用const對象，要使用const引用。否則·······

這是一個關于訪問權限的問題（指針和引用才有）。

訪問權限演示
//①
const int a = 0;
//！！錯誤演示！！
int &b = a;//int&引用指向的對象是可以修改的，這里放大了訪問權限
//！！正確演示！！
const int& ra = a;//②
int c = 10;
const int&rc = c;//該引用為訪問權限為const，縮小了權限，是允許的
//因此↓
c++；//c可以被修改
rc++；//不可以通過rc修改c//③
double d = 12.34;
const int& rd = d;//d先要進行類型轉換轉為int，中間產生臨時const對象，傳給rd時要求rd也是const引用
void func(const int& rx)
{int ret = rx；return ret；
}
int e = 10;
const int& re = e * 10;//e * 10的中間結果為臨時const對象，同上處理
func(e);//e的權限縮小為const
func(e * 3);//e * 3為臨時const對象，函數傳參要為const引用
//綜上，類型轉換、中間值、傳參等情況可能會出現訪問權限的問題

?C++在類型轉換或者多次運算時，中間結果也為const對象。

引用與指針的關系

①指針和引用相輔相成，各有特點，不可替代。
②在語法上，引用不開辟空間存儲，指針變量要開辟空間存儲。
③引用必須初始化，指針可以不初始化（只是建議要初始化）。
④引用可以直接訪問對象，指針還需要解引用。
⑤在sizeof中，表達含義不同，引用，則為所引用的類型的大小；指針，則是指向地址空間的字節個數。
⑥指針容易出現空指針和野指針，引用很少會出現野引用，引用使用起來更安全。
⑦因為引用在初始化之后就不可以再賦值，因此不可以用在鏈表等數據結構中。

內聯inline

inline修飾的函數，叫作內聯函數。C++編譯器會在調用的地方直接展開內斂函數。它設計的目的就是要平替C語言的宏，避免宏的坑。

注：define宏函數的使用要點
①宏函數最后，不可加分號

#define ADD(x, y) ((x)+(y));
cout << ADD(1,2) << endl;//會報錯，展開后多了個分號

②宏函數需要加內部的括號
③宏函數需要加外部的括號
都是為了避免宏函數展開時，因運算符優先級的問題，導致運算順序沒有滿足實際需要，從而發生錯誤。
宏函數的好處：函數展開，不需要開辟棧幀，但是實現復雜，容易出錯，展開后代碼量大，不可以調試。
內聯既保留了不用開辟棧幀的優點，而且沒有宏的坑。

在vs編譯器的debug版本下，內聯默認不展開，inline修飾會忽略，這是為了能夠展開調試（展開了就和宏一樣無法調試了）。可以設置修改為不分內聯函數展開，即只展開短小函數，遞歸函數等復雜函數不展開。

如圖，可設置為簡單inline函數展開。

究竟要多復雜的函數才會不展開呢？這取決于編譯器自身，不同的編譯器在這一點上就不同。在匯編層，不展開的內聯函數會有call指令出現。

假設Add函數在匯編層內有100條指令，在工程中調用了10000次
若不展開，匯編層一共只有10000條call指令；
若展開，匯編層一共有100 * 10000條指令。
因此，若展開復雜函數，會讓代碼量劇增，會導致指令占用內存變多。

且內聯函數不建議聲明和定義分離在兩個不同的文件上，可能會出現鏈接錯誤。因為內聯函數沒有地址。

nullptr

NULL在C++中為int類型的0，在C語言中為空指針，即void*類型。但在C++中void*不可以再轉類型，這就導致無法實現泛式函數。
nullptr為特殊關鍵字，可以轉換為任意類型的指針，在C++中要用nullptr來定義空指針。

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