外国风格网站建设价格,陆金所 网站开发二部,网络游戏网站网址大全,肇庆做网约车C入门知识详细讲解 1. C简介1.1 什么是C1.2 C的发展史1.3. C的重要性1.3.1 语言的使用广泛度1.3.2 在工作领域 2. C基本语法知识2.1. C关键字(C98)2.2. 命名空间2.2 命名空间使用2.2 命名空间使用 2.3. C输入输出2.4. 缺省参数2.4.1 缺省参数概念2.4.2 缺省参数分类 2.5. … C入门知识详细讲解 1. C简介1.1 什么是C1.2 C的发展史1.3. C的重要性1.3.1 语言的使用广泛度1.3.2 在工作领域 2. C基本语法知识2.1. C关键字(C98)2.2. 命名空间2.2 命名空间使用2.2 命名空间使用 2.3. C输入输出2.4. 缺省参数2.4.1 缺省参数概念2.4.2 缺省参数分类 2.5. 函数重载2.5.1 函数重载概念2.5.2 C支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling) 2.6. 引用2.6.1 引用概念2.6.2 引用特性2.6.3 常引用2.6.5 传值、传引用效率比较2.6.6 引用和指针的区别 2.7. 内联函数2.7.1 概念 2.8. auto关键字(C11)2.8.1 类型别名思考2.8.2 auto简介2.8.3 auto的使用细则2.8.3 auto不能推导的场景 2.9. 基于范围的for循环(C11)2.9.1 范围for的语法 2.10. 指针空值nullptr(C11)2.10.1 C98中的指针空值 1. C简介
1.1 什么是C
C语言是结构化和模块化的语言适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题规模较大的程序需要高度的抽象和建模时C语言则不合适。为了解决软件危机 20世纪80年代 计算机界提出了OOP(object oriented programming面向对象)思想支持面向对象的程序设计语言应运而生。
1982年Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系命名为C。因此C是基于C语言而产生的它既可以进行C语言的过程化程序设计又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计还可以进行面向对象的程序设计。
1.2 C的发展史
1979年贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候试图将内核模块化于是在C语言的基础上进行扩展增加了类的机制完成了一个可以运行的预处理程序称之为C with classes。
1.3. C的重要性
1.3.1 语言的使用广泛度
下图数据来自TIOBE编程语言社区2024年最新的排行榜在30多年的发展中C/C几乎一致稳居前5。
1.3.2 在工作领域 操作系统以及大型系统软件开发 所有操作系统几乎都是C/C写的许多大型软件背后几乎都是C写的比如Photoshop、Office、JVM(Java虚拟机)等究其原因还是性能高可以直接操控硬件。 服务器端开发 后台开发主要侧重于业务逻辑的处理即对于前端请求后端给出对应的响应现在主流采用java但内卷化比较严重大厂可能会有C后台开发主要做一些基础组件中间件、缓存、分布式存储等。服务器端开发比后台开发跟广泛包含后台开发一般对实时性要求比较高的比如游戏服务器、流媒体服务器、网络通讯等都采用C开发的。 游戏开发 PC平台几乎所有的游戏都是C写的比如魔兽世界、传奇、CS、跑跑卡丁车等市面上相当多的游戏引擎都是基于C开发的比如Cocos2d、虚幻4、DirectX等。三维游戏领域计算量非常庞大底层的数学全都是矩阵变换想要画面精美、内容丰富、游戏实时性搞这些高难度需求无疑只能选C语言。比较知名厂商腾讯、网易、完美世界、巨人网络等。 比特就业课 嵌入式和物联网领域 嵌入式就是把具有计算能力的主控板嵌入到机器装置或者电子装置的内部能够控制这些装置。比如智能手环、摄像头、扫地机器人、智能音响等。 谈到嵌入式开发大家最能想到的就是单片机开发(即在8位、16位或者32位单片机产品或者裸机上进行的开发)嵌入式开发除了单片机开发以外还包含在soc片上、系统层面、驱动层面以及应用、中间件层面的开发。 常见的岗位有嵌入式开发工程师、驱动开发工程师、系统开发工程师、Linux开发工程师、固件开发工程师等。 知名的一些厂商比如以华为、vivo、oppo、小米为代表的手机厂以紫光展锐、乐鑫为代表的芯片厂以大疆、海康威视、大华、CVTE等具有自己终端业务厂商以及海尔、海信、格力等传统家电行业。 随着5G的普及物联网(即万物互联)也成为了一种新兴势力比如阿里lot、腾讯lot、京东、百度、美团等都有硬件相关的事业部。 数字图像处理 数字图像处理中涉及到大量数学矩阵方面的运算对CPU算力要求比较高主要的图像处理算法库和开源库等都是C/C写的比如OpenCV、OpenGL等大名鼎鼎的Photoshop就是C写的。 人工智能 一提到人工智能大家首先想到的就是python认为学习人工智能就要学习python这个是误区python中库比较丰富使用python可以快速搭建神经网络、填入参数导入数据就可以开始训练模型了。但人工智能背后深度学习算法等核心还是用C写的。 分布式应用 近年来移动互联网的兴起各应用数据量业务量不断攀升后端架构要不断提高性能和并发能力才能应对大信息时代的来临。在分布式领域好些分布式框架、文件系统、中间组件等都是C开发的。对分布式计算影响极大的Hadoop生态的几个重量级组件HDFS、zookeeper、HBase等也都是基于Google用C实现的GFS、Chubby、BigTable。包括分布式计算框架MapReduce也是Google先用C实现了一套之后才有开源的java版本。
2. C基本语法知识
2.1. C关键字(C98)
C总计63个关键字C语言32个关键字
2.2. 命名空间
2.2 命名空间使用
在C/C中变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的这些变量、函数和类的名称将都存在于全局作用域中可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化以避免命名冲突或名字污染namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
#include stdio.h
#include stdlib.hint rand 0;
// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题所以C提出了namespace来解决
int main()
{printf(%d\n, rand);return 0;
}
// 编译后后报错“rand”: 重定义以前的定义是“函数” 运行这个代码就会报错因为我们定义的变量和库里面的函数名冲突了这时候就可以考虑使用命名空间来解决这个问题。
#include stdio.h
#include stdlib.hnamespace bite
{int rand 0;
}int main()
{printf(%d\n, rand);return 0;
}运行结果如图 可以看到代码就可以正常运行了但是这里的打印的结果不是命名空间里面的rand而是全局的函数rand的地址因为在我们使用变量函数的时候编译期间默认会在局部域找再到全局域找不会到命名空间中找。
当我们想要使用命名空间里面的变量就要加前面加上域作用限定符限定我们想要查找的范围。
#include stdio.h
#include stdlib.hnamespace bite
{int rand 0;
}int main()
{printf(%d\n, bite :: rand);//:: 域作用限定符指定在bite命名空间里面查找return 0;
}运行结果如图
注意一个命名空间就定义了一个新的作用域命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中
命名空间中可以定义变量函数类型
#include stdio.h
#include stdlib.hnamespace bite1
{int rand 0;int Add(int left, int right){return (left right) * 2;}
}namespace bite2
{int rand 10;int Add(int left, int right){return left right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{printf(%d\n, bite1 :: rand);printf(%d\n, bite2 :: rand);printf(%d\n, bite1::Add(1, 2));printf(%d\n, bite2::Add(1, 2));return 0;
}运行结果如图
2.2 命名空间使用
namespace bit
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int a 0;int b 1;int Add(int left, int right){return left right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{// 编译报错: “a”: 未声明的标识符printf(%d\n, a);return 0;
}命名空间的使用有三种方式
加命名空间名称及作用域限定符
int main()
{printf(%d\n,bit:: a);return 0;
}运行结果如图
使用using将命名空间中某个成员引入
using bit::a;
int main()
{printf(%d\n,a);return 0;
}运行结果如图
使用using namespace 命名空间名称引入
using namespace bit;
int main()
{printf(%d\n,a);printf(%d\n, Add(1,2));Node node { 0 };return 0;
}运行结果如图
补充: 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间编译器最后会合成同一个命名空间中命名空间域都是修饰全局的变量/函数/类型的不会影响生命周期这些被命名空间修饰的变量/函数/类型还是全局的只不过名字被命名空间隔离出起来了命名空间影响的是编译器编译的时候默认查找规则展开命名空间不会到全局域查找还会到命名空间中查找。
2.3. C输入输出
#includeiostream
// std是C标准库的命名空间名C将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;
int main()
{cout Hello world!!! endl;return 0;
}运行结果如图
说明
使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时必须包含 iostream 头文件以及按命名空间使用方法使用std。cout和cin是全局的流对象endl是特殊的C符号表示换行输出他们都包含在包含 iostream 头文件中。是流插入运算符是流提取运算符。使用C输入输出更方便不需要像printf/scanf输入输出时那样需要手动控制格式。C的输入输出可以自动识别变量类型
#includeiostream
using namespace std;int main()
{// 流插入int i 0;double j 1.1;//自动识别类型cout i j endl;//流提取cin i j;cout i j endl;return 0;
}运行结果如图 std命名空间的使用惯例
std是C标准库的命名空间如何展开std使用更合理呢
在日常练习中建议直接using namespace std即可这样就很方便。using namespace std展开标准库就全部暴露出来了如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现但是项目开发中代码较多、规模大就很容易出现。所以建议在项目开发中使用像std::cout这样使用时指定命名空间 using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。
2.4. 缺省参数
2.4.1 缺省参数概念
缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个缺省值。在调用该函数时如果没有指定实参则采用该形参的缺省值否则使用指定的实参。
void Func(int a 1)
{cout a endl;
}int main()
{Func(2);Func();
}运行结果如图
2.4.2 缺省参数分类
全缺省参数
void Func(int a 10, int b 20, int c 30)
{cout a a endl;cout b b endl;cout c c endl endl;
}int main()
{Func(1, 2, 3);Func(1, 2);Func(2);Func();
}运行结果如图
半缺省参数
void Func(int a, int b 10, int c 20)
{cout a a endl;cout b b endl;cout c c endl endl;
}int main()
{Func(1, 2, 3);Func(1, 2);Func(2);
}运行结果如图
注意
半缺省参数必须从右往左依次来给出不能间隔着给缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
//a.hvoid Func(int a 10);// a.cppvoid Func(int a 20){}// 注意如果生命与定义位置同时出现恰巧两个位置提供的值不同//那编译器就无法确定到底该用那个缺省值。缺省值必须是常量或者全局变量C语言不支持编译器不支持
2.5. 函数重载
2.5.1 函数重载概念
函数重载是函数的一种特殊情况C允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数这些同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 类型顺序)不同常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
参数类型不同
#include iostream
using namespace std;void Swap(int* pa, int* pb)
{cout void Swap(int* pa, int* pb) endl;
}void Swap(double* pa, double* pb)
{cout void Swap(double* pa, double* pb) endl;
}int main()
{int a 0, b 1;double c 1.1, d 2.2;Swap(a, b);Swap(c, d);return 0;
}运行结果如图
参数的个数不同
void f()
{cout f() endl;
}void f(int a)
{cout f(int a) endl;
}int main()
{f();f(2);return 0;
}运行结果如图
参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{cout f(int a,char b) endl;
}void f(char b, int a)
{cout f(char b, int a) endl;
}int main()
{f(1, a);f(a, 1);return 0;
}运行结果如图
2.5.2 C支持函数重载的原理–名字修饰(name Mangling)
为什么C支持函数重载而C语言不支持函数重载呢
在C/C中一个程序要运行起来需要经历以下几个阶段预处理、编译、汇编、链接。 #mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .label text,#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node rect,#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node circle,#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node ellipse,#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node polygon,#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-Ik9EyLir2SwOnV3C :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} test.c 编译器 test.obj 链接器 可执行程序 add.c add.obj xxx.c xxx.obj 链接库 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成而通过C语言阶段学习的编译链接我们可以知道【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】编译后链接前a.o的目标文件中没有Add的函数地址因为Add是在b.cpp中定义的所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢所以链接阶段就是专门处理这种问题链接器看到a.o调用Add但是没有Add的地址就会到b.o的符号表中找Add的地址然后链接到一起函数的地址是第一句指令的地址call指令是跳转到要执行的函数。那么链接时面对Add函数链接接器会使用哪个名字去找呢这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。由于Windows下vs的修饰规则过于复杂而Linux下g的修饰规则简单易懂下面我们使用了g演示了这个修饰后的名字。通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g的函数修饰后变成【_Z函数长度函数名类型首字母】
采用C语言编译器编译后结果 结论在linux下采用gcc编译完成后函数名字的修饰没有发生改变。
采用C编译器编译后结果 结论在linux下采用g编译完成后函数名字的修饰发生改变编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。
通过这里就理解了C语言没办法支持重载因为同名函数没办法区分。而C是通过函数修 饰规则来区分只要参数不同修饰出来的名字就不一样就支持了重载。如果两个函数函数名和参数是一样的返回值不同是不构成重载的因为调用时编译器没办 法区分。
总结:因为链接的时候要用函数名去找地址如果声明和定义分离的情况下C语言直接用函数名去找因为函数名相同无法区分C因为有函数名修饰规则相同的函数的的不同参数修饰后的名字并不相同这时候就可以通过修饰后的函数名去找对应的函数。
2.6. 引用
2.6.1 引用概念
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
int main()
{int a 0;//引用b是a的别名int b a;b;cout a endl;cout b endl;}运行结果如图
注意引用类型必须和引用实体是同种类型的
void Swap(int px, int py)
{int tmp px;px py;py tmp;
}int main()
{int a 3, b 5;Swap(a, b);cout a b endl;return 0;
}运行结果如图
2.6.2 引用特性
引用在定义时必须初始化一个变量可以有多个引用引用一旦引用一个实体再不能引用其他实体
#include stdio.h
int main()
{int a 10;// int ra; // 该条语句编译时会报错int ra a;int rra a;printf(%p %p %p\n, a, ra, rra);return 0;
}2.6.3 常引用
int main()
{ //权限的平移int x 0;int y x;//权限的缩小,可以const int z x;//权限的放大//m只读//n变成m的别名,n的权限值可读可写const int m 0;//int n m; // 该语句编译时会出错n为常量//权限的平移const int n m;//可以,不是权限的放大//m拷贝给p,p的修改不影响mint p m;//权限的放大//p1可以修改,*p1不可以,const修饰的是p1const int* p1 m;//int* p2 p1; //err//权限的平移const int* p2 p1;//权限的缩小int* p3 x;const int* p4 p3;return 0;2.6.5 传值、传引用效率比较
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。
#include iostream
using namespace std;#include time.h
struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A a) {}
void TestFunc2(A a) {}
void TestRefAndValue()
{A a;// 以值作为函数参数size_t begin1 clock();for (size_t i 0; i 10000; i)TestFunc1(a);size_t end1 clock();// 以引用作为函数参数size_t begin2 clock();for (size_t i 0; i 10000; i)TestFunc2(a);size_t end2 clock();// 分别计算两个函数运行结束后的时间cout TestFunc1(A)-time: end1 - begin1 endl;cout TestFunc2(A)-time: end2 - begin2 endl;
}int main()
{TestRefAndValue();return 0;
}运行结果如图
常见问题
int main()
{// 权限可以平移/缩小 不能放大double d 12.34;int i d;//int r d; //err,类型转换会产生临时变量//临时变量有常性const int r1 d;int x 0, y 1;//int r2 x y; //err,表达式运算的结果也会产生临时变量//临时变量有常性const int r2 x y;return 0;
}2.6.6 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。
int main()
{int a 10;int ra a;cout a a endl;cout ra ra endl;return 0;
}运行结果如图
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。
int main()
{int main()
{int a 10;int ra a; //语法上不开空间ra 20;int* pa a; //语法上要开空间*pa 20;int* ptr NULL;int r *ptr;//这里只是把ptr的地址保存起来,并没有对空指针解引用return 0;
}
}我们来看下引用和指针的汇编代码对比 引用结果为引用类型的大小
int main()
{int a 10;int ra a; //语法上不开空间ra 20;int* pa a; //语法上要开空间*pa 20;cout sizeof(ra) endl;cout sizeof(a) endl;cout sizeof(double) endl;cout sizeof(int) endl;return 0;
}运行结果如图
引用和指针的不同点: 引用概念上定义一个变量的别名指针存储一个变量地址。 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
2.7. 内联函数
2.7.1 概念
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。 如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。
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减少调用开销提高程序运行效率。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。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所以可以直接在头文件中定义内联函数。
【面试题】 宏的优缺点
优点
增强代码的复用性。提高性能。
缺点
不方便调试宏。因为预编译阶段进行了替换导致代码可读性差可维护性差容易误用。没有类型安全的检查 。
C有哪些技术替代宏
常量定义 换用const enum短小函数定义 换用内联函数
2.8. auto关键字(C11)
2.8.1 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
类型难于拼写含义不明确导致容易出错
int main()
{int j 0;//右边初始化自动推导类型auto i 0;return 0;
}使用typedef给类型取别名确实可以简化代码但是typedef有会遇到新的难题
typedef char* pstring;
int main()
{//const修饰的变量必须被初始化因为只有一次初始化的机会//const pstring p1; // err, 等价于 char* const p1 //这里const限制的是*p1p1可以不初始化const pstring* p2; // 等价于 char* const * p1return 0;
}2.8.2 auto简介
在早期C/C中auto的含义是使用auto修饰的变量是具有自动存储器的局部变量但遗憾的是一直没有人去使用它。
C11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。
int TestAuto()
{return 10;
}int main()
{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;//auto e; 无法通过编译使用auto定义变量时必须对其进行初始化return 0;
}运行结果如图 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。
2.8.3 auto的使用细则 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 a1 x;auto a2 x;//必须是指针auto* b x;//引用auto c x;
}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 TestAuto()
{auto a 1, b 2; 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
}2.8.3 auto不能推导的场景 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
void TestAuto(auto a)
{}auto不能直接用来声明数组 void TestAuto()
{int a[] {1,2,3};auto b[] {456};
}为了避免与C98中的auto发生混淆C11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以后会讲到的C11提供的新式for循环还有lambda表达式等进行配合使用。
2.9. 基于范围的for循环(C11)
2.9.1 范围for的语法
在C98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 };int sz sizeof(array) / sizeof(array[0]);int i 0;for (i 0; i sz; i){array[i] * 2;}for (i 0; i sz; i){cout array[i] ;}cout endl;//C范围for//自动取数组array中的值,赋值给e//自动,自动判断结束for (auto e : array){cout e ;}cout endl;return 0;
}运行结果如图 如果我们想要修改数组内容:
int main()
{int array[] { 1,2,3,4,5 };int sz sizeof(array) / sizeof(array[0]);int i 0;for (i 0; i sz; i){array[i] * 2;}for (i 0; i sz; i){cout array[i] ;}cout endl;//C范围for//自动取数组array中的值,赋值给e//自动,自动判断结束for (auto e : array)//如果是赋值并不会影响数组里面的内容,所以这里要用引用{e / 2;}for (auto e : array){cout e ;}cout endl;return 0;
}运行结果如图
这里的atuoe也可以替换:
int main()
{int array[] { 1,2,3,4,5 };int sz sizeof(array) / sizeof(array[0]);int i 0;for (i 0; i sz; i){array[i] * 2;}for (i 0; i sz; i){cout array[i] ;}cout endl;//C范围for//自动取数组array中的值,赋值给e//自动,自动判断结束for (auto e : array)//如果是赋值并不会影响数组里面的内容,所以这里要用引用{e / 2;}for (int x : array){cout x ;}cout endl;return 0;
}运行结果如图
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
void TestFor(int array[])
{for(auto e : array)cout e endl;
}2.10. 指针空值nullptr(C11)
2.10.1 C98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为空指针。
如果我们想要修改数组内容:
#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)//函数的定义不用可以不写形参
{cout void f(int) endl;
}void f(int* p)
{cout f(int*) endl;
}int main()
{f(0);f(NULL);return 0;
}运行结果如图 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C98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。
void f(int)//函数的定义不用可以不写形参
{cout void f(int) endl;
}void f(int* p)
{cout f(int*) endl;
}int main()
{f(0);f(NULL);f((int*)NULL);f(nullptr);return 0;
}运行结果如图
注意
在使用nullptr表示指针空值时不需要包含头文件因为nullptr是C11作为新关键字引入的。在C11中sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。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。
