【C++初阶】第一站:C++入门基础(下)-1
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8.auto关键字(C++11)
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:
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(); while (it != m.end()) { //.... } return 0; }
std::map::iterator是一个类型,但是该类型太长了,特别容易写错。
这时候想到咱们以前学过typdef:可以通过typedef给类型取别名,比如
#include <string> #include <map> typedef std::map<std::string, std::string> map; int main() { map m{ { "apple", "苹果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} }; map::iterator it = m.begin(); while (it != m.end()) { //.... } 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 pstring p1; // 编译成功还是失败? const pstring* p2; // 编译成功还是失败? return 0; }
编译失败,因为const pstring p1;这行代码定义了一个常量指针,但没有初始化,编译器无法确定它指向的具体地址;而const pstring* p2;这行代码定义了一个指向常量指针的指针,但没有指定指针指向的类型,也无法确定它指向的具体地址。
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
8.2auto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
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。
可以用来自动推导类型:
int main() { int a = 0; //正常赋值是这样 int b = a; }
用auto之后:
根据右边的值推导出左边的值的类型:
int main() { int a = 0; auto b = a;//int auto c = &a;//int* auto& d = a;//int }
普通场景没有什么价值,类型很长,就有价值,简化代码
std::vector<std::string> v; std::vector<std::string>::iterator it = v.begin();
可以简化为:
auto it = v.begin();
特别注意:auto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 void TestAuto(auto a) {}
2. auto不能直接用来声明数组
void TestAuto() { int a[] = {1,2,3}; auto b[] = {4,5,6}; }
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。
记住关键字:typeid
C++里面有个typeid关键字,看变量的实际类型,拿到类型字符串(类型名)
#include<iostream> #include<vector> #include<string.h> using namespace std; int main() { int a = 0; //int b = a; auto b = a; auto c = &a; auto& d = a; cout << typeid(c).name() << endl; cout << typeid(d).name() << endl; cout << typeid(it).name() << endl; return 0; }
9.基于范围的for循环(C++11)
9.1 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:
#include<iostream> using namespace std; int main() { int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义一个数组,接着用for循环访问,之后遍历,正常的流程是这样的: for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i) array[i] *= 2; for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i) cout << array[i] << " "; cout << endl; return 0; }
执行:
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。
代码测试:
#include<iostream> using namespace std; int main() { int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 范围for,依次取数组中的数据赋值给e,自定判断结束,自动迭代 for (auto e : array)//范围for一般搭配auto使用,可以灵活地适应数组类型的变化 { cout << e << " "; } cout << endl; }
代码执行:
分析以下代码的问题:预计打印 2 ,4,6,8,10
int main() { int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; for (auto x : array) { x *= 2; } for (auto e : array) { cout << e << " "; } cout << endl; //return 0; }
实际打印:
我们知道范围for的作用就是:依次把数组里面的array[0]、array[1]...赋值给x,但是x的改变不会影响数组里面的值,所以要给一个引用:
那这时候的x赋值,每一次都是array[0]、array[1]...的别名,修改了x就是修改了数组的值:
注意不能这么写!!!:
其他知识后面再讲解。
10. 指针空值nullptr(C++11)
我们以之前所学的知识判断以下代码是这样匹配的:
但实际上都会匹配到第一个函数:
源于c++大佬们留下的一个坑:
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 // 在c++里面是这样定义的 #else #define NULL ((void *)0) //不在c++里面,就是这样定义的,比如说c #endif #endif
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。
这个坑还不能随便改,形容的比较贴切:
c++里面为了填补这个坑:
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.