文章目录
- 一、引用
- 1. 引用的概念
- 2. 引用特性
- 3. 常引用
- 4. 使用场景
- 1)做参数
- 2)做返回值
- 5. 传值、传引用效率比较
- 1)传参
- 2)传返回值
- 6. 引用和指针的区别
- 二、内联函数
- 三、auto关键字
- 1. auto的使用细则
- 1)auto与指针和引用结合起来使用
- 2)在同一行定义多个变量
- 2. auto不能推导的场景
- 1)auto不能作为函数的参数
- 2)auto不能直接用来声明数组
- 四、范围for
一、引用
1. 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同一块内存空间。
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体
2. 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
相当于,一个实体可以有多个别名。 3. 引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体
3. 常引用
const int& ra = b;(b是double类型)
4. 使用场景
1)做参数
void swap(int& a, int& b)
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}
2)做返回值
int& add(int& a, int& b)
{
return a += b;
}
void test()
{
int a = 10;
int b = 20;
int ret = add(a, b);
cout << ret << endl;
}
注意: 引用做返回值,返回值的生命周期需要大于函数的生命周期
5. 传值、传引用效率比较
1)传参
struct A
{
int arr[10000];
};
void fun1(A a)
{}
void fun2(A& a)
{}
void test()
{
A a;
//以值作为函数参数
size_t begin1 = clock();
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
fun1(a);
}
size_t end1 = clock();
//以引用作为函数参数
size_t begin2 = clock();
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
fun2(a);
}
size_t end2 = clock();
cout << "以值作为函数参数:" << end1 - begin1 << endl;
cout << "以引用作为函数参数:" << end2 - begin2 << endl;
}
2)传返回值
struct A
{
int a[10000];
};
A a;
A fun1()
{
return a;
}
A& fun2()
{
return a;
}
void test()
{
// 以值作为函数的返回值类型
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
fun1();
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 < 1000000; ++i)
fun2();
size_t end2 = clock();
cout << "值作为返回值类型:" << end1 - begin1 << endl;
cout << "引用作为返回值类型:" << end2 - begin2 << endl;
}
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。
6. 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。
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:
- 引用在定义时必须初始化,指针没有要求
- 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
- 没有NULL引用,但有NULL指针
- 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)
- 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
- 有多级指针,但是没有多级引用
- 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
- 引用比指针使用起来相对更安全
二、内联函数
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。
在debug模式下,需要对编译器进行设置,否则inline函数不会展开(因为debug模式下,编译器默认不会对代码进行优化):
特性:
- 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。
- 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。
C++有哪些技术替代宏?
- 常量定义 换用const
- 函数定义 换用内联函数
三、auto关键字
功能: 自动推导变量类型
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。
1. auto的使用细则
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。
2. auto不能推导的场景
1)auto不能作为函数的参数
//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
四、范围for
前提: 必须是有范围的集合
格式:
for( 范围内用于迭代的变量 : 被迭代的范围)
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。修改数据:
数据不能被修改:
注意: 数组作为参数时,不能使用范围for