一：引用

1.1：概念

引用不是定義一個(gè)新的變量，而是給已經(jīng)存在的變量取一個(gè)別名。注意：編譯器不會(huì)給引用變量開辟內(nèi)存空間，他和他的引用變量共用同一塊內(nèi)存空間。

類型& 引用變量名（對(duì)象名） = 引用實(shí)體。

1.2：引用特性

1. 引用在定義時(shí)必須初始化

2. 一個(gè)變量可以有多個(gè)引用

3. 引用一旦引用一個(gè)實(shí)體，也就不能引用其他實(shí)體

通俗的講就是：我們?nèi)⊥馓?hào)，肯定是對(duì)一個(gè)對(duì)象取外號(hào)，不可能是這空氣取外號(hào)，而且也可以給同一個(gè)人取多個(gè)外號(hào)，但是同一個(gè)外號(hào)我們就不要給多個(gè)人取了，那樣就亂套了，就不知道叫的是誰(shuí)了。

1.3：常引用

原則：對(duì)原引用變量，權(quán)限只能縮小，不能放大。

int main(){
		const int x = 20;
		//int& y = x;       // 放大
		const int& y = x;   // 不變
		int c = 30;
		const int& d = c;  // 縮小
		//cout << d << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

對(duì)常變量取別名時(shí)，要加const；

const int & b = 10;

注意：當(dāng)引用類型和引用實(shí)體不是同一類型時(shí)，如：

double a = 3.14;
//int &ra = a; //該編譯語(yǔ)句會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)轭愋筒煌?
const int & ra = a;
//加上const就可以了。

我們可以這么理解，當(dāng)浮點(diǎn)型轉(zhuǎn)換整型數(shù)據(jù)時(shí)，其中我們?cè)贑語(yǔ)言學(xué)過會(huì)發(fā)生隱式類型轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)變量，這個(gè)臨時(shí)變量具有常性，不可以被修改，如果不加const，那么權(quán)限被放大，所以需要加上const保證他的權(quán)限不變。

其實(shí)現(xiàn)在ra的地址已經(jīng)不再是原變量a的地址了，是其中臨時(shí)變量的地址。

1.4：使用場(chǎng)景

做參數(shù)：

void Swap(int& x, int& y)
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}
void Swap(double& x, double& y)
{
	double tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

做返回值 下面我們先看兩個(gè)代碼

int & Add(int a, int b){
	static int c = a + b;
	return c;
}
int main(){
	int & ret = Add(1, 2);
	Add(3, 4);
	cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

Add(1, 2) is :3
//請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .?

int & Add(int a, int b){
	int c = a + b;
	return c;
}
int main(){
	int & ret = Add(1, 2);
	Add(3, 4);
	cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

Add(1, 2) is :7
//請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .

都一個(gè)結(jié)果是3，第二個(gè)結(jié)果是7，為什么會(huì)這樣呢？

我們知道在函數(shù)返回值時(shí)實(shí)際是產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)變量，若傳值返回，那么實(shí)際是發(fā)生了拷貝，若引用返回，那么其實(shí)是給這個(gè)臨時(shí)變量取了別名，返回了這個(gè)臨時(shí)變量的別名。 對(duì)于靜態(tài)變量c的作用域不變，但是生命周期變長(zhǎng)，在Add函數(shù)返回時(shí)，出了作用域，返還對(duì)象并沒有還給系統(tǒng)，所以此時(shí)ret一直是第一次調(diào)用Add函數(shù)時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)變量的別名，所以ret的結(jié)果是3。

1.5：引用和指針的區(qū)別

在語(yǔ)法概念上，引用就是一個(gè)別名，沒有開辟獨(dú)立的空間存儲(chǔ)，和其引用實(shí)體共用同一塊實(shí)體。

int main(){
	int a = 10;
	int & ra = a;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&ra = " << &ra << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

&a = 0137F8D8
&ra = 0137F8D8
請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .

由代碼結(jié)果可看是同一塊地址。

在底層實(shí)現(xiàn)上實(shí)際是有空間的，因?yàn)橐檬前凑罩羔樂绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)的。

引用和指針的不同點(diǎn)：

• 引用在定義時(shí)必須初始化，指針沒有要求。
• 引用在初始化時(shí)引用一個(gè)實(shí)體后，就不能再引用其他實(shí)體，而指針可以在任何時(shí)候指向任何一個(gè)同類型實(shí)體。
• 沒有NULL引用，但是有NULL指針。
• sizeof中含義不同：引用結(jié)果為引用類型的大小，但指針始終是地址空間所占字節(jié)個(gè)數(shù)。
• 引用自加即引用的實(shí)體增加1，指針自加即指針向后偏移一個(gè)類型的大小。
• 有多級(jí)指針，但沒有多級(jí)引用。
• 訪問實(shí)體不同，指針需要顯式解引用，引用編譯器自己處理。
• 引用比指針使用起來(lái)更加安全。

二：內(nèi)聯(lián)函數(shù)

2.1：概念

以inline修飾的函數(shù)叫做內(nèi)聯(lián)函數(shù)，用于解決C語(yǔ)言中宏函數(shù)難懂易錯(cuò)的缺陷。在編譯時(shí)C++編譯器會(huì)在調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)的地方展開，沒有函數(shù)壓棧的開銷，內(nèi)聯(lián)函數(shù)提升程序運(yùn)行的效率。

如果在上述函數(shù)前增加inline關(guān)鍵字，將其改成內(nèi)聯(lián)函數(shù)，那么在編譯期間編譯器會(huì)用函數(shù)體（展開）替換函數(shù)的調(diào)用。

查看方式：

在Release模式下，查看編譯器生成的匯編代碼中是否有call Add

在Debug模式下，需要對(duì)編譯器進(jìn)行設(shè)置，否則也不會(huì)展開。

如VS2013版本設(shè)置：

右擊項(xiàng)目名稱——>屬性：

2.2：特性

• inline是一種以空間換取時(shí)間的做法，利用直接展開函數(shù)省去調(diào)用函數(shù)的開銷。所以對(duì)于代碼很長(zhǎng)或者有循環(huán)/遞歸的函數(shù)不方便使用作為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
• inline對(duì)于編譯器而言只是一個(gè)建議，編譯器會(huì)自動(dòng)優(yōu)化，如果定義的inline的函數(shù)體內(nèi)有循環(huán)/遞歸等，編譯器優(yōu)化時(shí)會(huì)忽略掉內(nèi)聯(lián)。
• inline不建議聲明和定義分開，分開會(huì)導(dǎo)致鏈接錯(cuò)誤，因?yàn)閕nline被展開，就沒有函數(shù)地址了，如果分開了，鏈接的時(shí)候就找不到了。

2.3：面試題

宏的優(yōu)點(diǎn)？

• 增強(qiáng)代碼的復(fù)用性
• 提高性能

缺點(diǎn)：

• 不方便調(diào)試，因?yàn)榫幾g階段進(jìn)行了宏替換。
• 導(dǎo)致代碼可讀性差，可維護(hù)性差，容易誤用。
• 沒有類型安全檢查。

C++哪些技術(shù)可以替代宏？

• 常量定義，換用const。
• 函數(shù)定義，換用內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

三：auto關(guān)鍵字

3.1：auto簡(jiǎn)介

我們?cè)趯W(xué)習(xí)C語(yǔ)言的時(shí)候就見過auto，當(dāng)時(shí)認(rèn)為使用auto修飾的變量是具有自動(dòng)存儲(chǔ)器的局部變量，但我們幾乎沒有使用。

在C++11中，標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)賦予了auto全新的含義：auto不再是一個(gè)存儲(chǔ)類型標(biāo)識(shí)符，而是作為一個(gè)新的類型指示符來(lái)指示編譯器，auto聲明的變量必須由編譯器在編譯時(shí)期推導(dǎo)而得。

int TestAuto()
{
	return 10;
}
int main()
{
	const int a = 10;
	auto b = &a;
	auto c = 'a';
	auto d = TestAuto();
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;
	return 0;
}

這里我們看打印的結(jié)果是：

int const *
char
int
請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .

可見auto關(guān)鍵字可以自動(dòng)識(shí)別變量的類型。這里**typeid(b).name()**可返回變量類型的字符串。

【注意】：使用auto關(guān)鍵字定義變量時(shí)，必須對(duì)其初始化，在編譯階段編譯器需要根據(jù)初始化表達(dá)式來(lái)推導(dǎo)auto的實(shí)際類型。因此auto并非是一種類型的聲明，而是一種類型聲明時(shí)的占位符，編譯器在編譯期間會(huì)將auto替換為變量實(shí)際類型。

3.2：auto使用細(xì)則

auto與指針和引用結(jié)合使用

用auto聲明指針類型時(shí)，用auto和auto*沒有任何區(qū)別，但是用auto聲明引用類型時(shí)則必須加&。

int main()
{
	int x = 10, y = 20;
	auto a = &x;
	auto* b = &x;
	auto& c = x;
	cout << typeid(a).name() << endl;
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	*a = 20;
	*b = 30;
	c = 40;
	system("pause");
	return 0;
}

int *
int *
int
請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .

看這里a和b的類型都是int * ，所以用auto聲明指針類型時(shí)，用auto和auto*沒有任何區(qū)別。

在同一行定義多個(gè)變量當(dāng)在同一行聲明多個(gè)變量的時(shí)候，這些變量必須是同一類型的，否則編譯器會(huì)出錯(cuò)，因?yàn)榫幾g器實(shí)際只對(duì)第一個(gè)類型進(jìn)行推導(dǎo)，然后用推導(dǎo)出來(lái)的類型定義其他變量。

注意看d下面編譯器報(bào)錯(cuò)了，因?yàn)閏和d的初始化表達(dá)式類型不同。

3.3：auto不能推導(dǎo)的場(chǎng)景

1：auto不可以作為函數(shù)形參

因?yàn)樵谛螀⑻幨褂胊uto，編譯器無(wú)法對(duì)a的實(shí)際類型進(jìn)行推導(dǎo)。

2：auto不可以用來(lái)聲明數(shù)組。

四：基于范圍的for循環(huán)

4.1：范圍for循環(huán)的語(yǔ)法

對(duì)于一個(gè)有范圍的集合而言，在C++98中由程序員來(lái)說明循環(huán)的范圍是多余的，有時(shí)候還容易犯錯(cuò)。因此在C++11中引入基于范圍的for循環(huán)。for循環(huán)后的括號(hào)由冒號(hào)“：”分為兩部分。第一部分是范圍內(nèi)用于迭代的變量，第二部分則是表示被迭代的范圍。

int main(){
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(int); ++i){
		array[i] *= 2;
	}
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(int); ++i){
		cout << array[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	// 范圍for
	// 依次自動(dòng)取array中的數(shù)據(jù)，賦值給e，自動(dòng)判斷結(jié)束
	for (auto& e : array){
		e /= 2;
	}
	for (auto x : array){
		cout << x << " ";
	}
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

2 4 6 8 10 12 14 16 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9
請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .

對(duì)于語(yǔ)句auto x : array意思是依次自動(dòng)取array中的數(shù)據(jù)，賦值給e，所以相當(dāng)于e是array中的拷貝，既然是拷貝，也就不能對(duì)array中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。對(duì)要改變array中數(shù)據(jù)，需要利用引用，正如代碼中auto& e : array。

4.2：范圍for循環(huán)的使用條件

for循環(huán)迭代的范圍必須是確定的。

下面給出一個(gè)錯(cuò)誤代碼示例：

void TestFor(int array[])
{
	for (auto& e : array)
		cout << e << endl;
}

因?yàn)槲覀冎溃瘮?shù)傳參，形參相對(duì)于實(shí)參發(fā)生降維，形參array是一個(gè)整型指針，所以這里for循環(huán)的迭代范圍是不確定的。