C++入门基础（四）

本文主要是介绍C++入门基础（四），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

auto关键字(C++11)

类型别名思考

随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在：

1. 类型难于拼写
2. 含义不明确导致容易出错

auto的使用细则

int main()
{int i = 0;auto j = i;auto k = 3;auto l = 'a';auto m = &i;auto* p1 = &i;auto& n = i;cout << i <<'\n' <<j << '\n' << k << '\n' << l << '\n' <<m<< '\n' << p1 <<'\n' << n<<endl;return 0;
}

可以看到有了auto之后就可以不用写变量的具体类型了,他可以根据变量具体的值去推导是什么类型，下面我们具体讲解一下auto的使用方法

auto与指针和引用结合起来使用

上面的auto *p1=&i是已经指定p1是一个指针(因为那个 * 号)

auto&n=i表示n是i的别名

需要注意的是auto虽然比较智能但是不允许下面的一些操作

int main()
{int i = 0;auto a;auto* p1 = i;return 0;
}

1:auto无法推导没有初始化的变量
2:对于一个指针,右值必须是一个地址

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。

auto不能推导的场景

auto不能作为函数的参数

void TestAuto(auto a)
{}

auto add(auto a, auto b)
{return a + b;
}
int main()
{cout << add(1, 2) << endl;return 0;
}

但是auto可以作为返回类型

auto add(int a, int b)
{return a+b;
}
int main()
{cout << add(1, 2) << endl;return 0;
}

auto作为返回类型建议不要经常使用，因为这种方式使用多了后，后面容易忘记函数的返回类型，需要去查看自定义函数的具体实现内容，比如下面的这种情况，最后需要找到func2，才知道返回类型是int类型

有的人可能会想如果用typeid的话就可以知道函数的返回类型了，事实上确实是可以的，但是如果遇到返回类型非常复杂的函数就麻烦了

有的人可能会想如果用typeid的话就可以知道函数的返回类型了，事实上确实是可以的，但是如果遇到返回类型非常复杂的函数就麻烦了

auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{int a[] = {1,2,3};auto b[] = {4，5，6};
}

复杂场景下的auto

例如:

void func(int a, int b)
{;
}
int main()
{void(*pf1)(int, int) = func;auto *pf2 = func;auto  pf3 = func;cout << typeid(pf1).name() << '\n' << typeid(pf2).name() << '\n' << typeid(pf3).name() << '\n' << endl;return 0;
}

这里的pf1 pf2 pf3都是func的函数指针(注意对于pf1这种(函数指针/数组指针)的变量名都需要在左边的括号里),有了auto后就比较简单化了

C语言解决上面场景的办法是用typedef

使用typedef给类型取别名确实可以简化代码，但是typedef有时会报错

typedef char* pstring;
int main()
{const pstring p1;   const pstring* p2;  return 0;
}

在编程时，常常需要把表达式的值赋值给变量，这就要求在声明变量的时候清楚地知道表达式的
类型。然而有时候要做到这点并非那么容易，因此C++11给auto赋予了新的含义。

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。

auto可以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 TestAuto()
{auto a = 1, b = 2; auto c = 3, d = 4.0;  
}

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
auto在实际中最常见的优势用法就是跟C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用

void TestAuto()
{int a[] = {1,2,3};auto b[] = {4，5，6};
}

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 array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)array[i] *= 2;for (int* p = array; p < array + sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++p)cout << *p << endl;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 array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };for (auto e : array){e *= 2;cout << e << " ";}cout << endl;for (auto e : array)cout << e << " ";return 0;
}

其中for(auto e:array)中的auto可以为int,具体是什么类型还要看array,但是建议用auto

另外我们可以看到两个循环打印的值是不一样的,第一个循环打印的是2 4 6 8 10,这是因为将数组array的值依次传给e,然后e让这些值变成两倍

而第二个循环打印的结果是array数组中的值,是因为范围for中的e只是将array的值拷贝了,所以在第一个循环中e修改的值并没有影响到array,而第二个循环也只是将array拷贝到值打印出来

我在这段代码中间加了一个for循环,但是却提示未定义标识符,所以我猜测e应该只是临时定义出来的,for循环结束后就没有了

如果想让e不是拷贝array的值,我们可以用引用符号,让e变成array的别名

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。
以下代码就有问题，因为for的范围不确定

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

迭代的对象要实现++和==的操作

指针空值—nullptr(C++11)

C++98中的指针空值

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 TestPtr()
{int* p1 = NULL;int* p2 = 0;// ……
}

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;
}

理论上来说NULL对应的应该是f（int*），然而结果表明NULL对应的是f（int）,这就是因为宏中NULL被定义成 0和((void * )0)（将0强转成void*）表示指针

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
   

这篇关于C++入门基础（四）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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