1.auto关键字(C++11)（长类型替换）

1.1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

#include <string>
#include <map>
int main()
{
	std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "orange","橙子" },{"pear","梨"} };
	std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
	
	return 0;
}

std::map<std::string, std::string>::iterator 是一个类型，但是该类型太长了，特别容易写错，这个时候auto就诞生了

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

1.2auto简介 

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。

在c++中，看一个变量的类型可以使用typeid函数：

使用规则： typeid(需要查看的变量).name

【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。因此auto并非是一种“类型”的声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译期会将auto替换为变量实际的类型

1.3auto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 &

int main()
{
	int x = 10;
	auto a = &x;//auto推到出a是指针
	auto* b = &x;//b被指定成必须是指针
	auto& c = x;

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

	*a = 20;
	*b = 30;
	c = 40;
	return 0;
}

 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

void TestAuto2()
{
	auto a = 1, b = 2;//可以，因为两个是同一个类型int

	//  auto c = 3, d = 4.0;
	// 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}

1.4auto不能推导的场景 

 1）auto不能作为函数的参数
 此处代码编译失败，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

2） auto不能直接用来声明数组

3） 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

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

2.基于范围的for循环(C++11) 

  2.1 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：

void TestFor()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
		arr[i] *= 2;

	for (int* p = arr; p < arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++p)
		cout << *p << endl;
}

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。

2.2范围for的使用：

void TestRangeFor()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	
	//依次取数组中的数据，然后赋值给e，自动迭代（适用数组）
	for (auto element1 : array)
	{
		cout << element1 << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//修改数组中的数据，依次乘2
	//使用范围for：
	for (auto& element2 : array)//此处必须使用引用，否则e的修改不会影响原数组的array的修改
	{
		element2 *= 2;
	}
	//修改之后打印：
	for (auto element3 : array)
	{
		cout << element3 << " ";
	}
	cout << endl;
}

2.3范围for的使用条件 

  (1)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
注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定 

(2)迭代的对象要实现++和==的操作)

3.内联函数（声明定义不能分离，只能直接定义在.h中）

1.概念

在c语言中，我们调用函数需要建立栈帧，如果调用的多了就很浪费时间和空间，在c语言中可以使用宏来解决这个问题
宏函数：
优点：不用建立栈帧，提高效率
缺点：复杂，容易出错，对括号的掌握要精准，不能调试
例如：

#define Add(x,y) (x)+(y)
void add()
{
	for (int i = 0; i < 10000; i++)
	{
		cout << Add(i, i + 1) << endl;
	}
}

于是，c++就提出了内联函数的概念来解决这个问题：
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，没有函数调
用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。
内联函数就是在函数的前面加上关键字 inline
例如： 

inline int Add1(int x, int y)
{
	return x + y;
}

增加上inline关键字将其改成内联函数后，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用

2.查看内联inline的方法（以vs2022为例）

 

3.特性 

  （1） inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会
用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运行效率。
  （2）inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建
议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不
是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。
  （3）inline对于编译器来说只是一个建议，最终是否成为inline，编译器自己决定
  （4）默认debug版本下不支持inline，要改成release
  （5）inline不能声明和定义分离，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，
函数的头文件（.h）文件中直接在声明和定义函数一起出现，也就是直接把函数写进 .h 文件中

     
4.指针空值nullptr

4.1C++98中的指针空值 

在良好的C / C++编程习惯中，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;
}

程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的
初衷相悖。
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

  4.2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
  4.nullptr类型是void*,NULL就是0

总结：以后使用空指针就是nullptr