前言

本系列文章承接C语言的学习，需要有C语言的基础才能学会哦~
第3篇主要讲的是有关于C++的引用类型、内联inline和nullptr。
C++才起步，都很简单呢！

目录

前言

引用类型

基本语法

特性

应用

const引用

基本语法

引用与指针的关系

内联inline

nullptr

---

引用类型

即对同一块连续存储空间，多取一个标识符（别名），语法上不开辟空间（但是汇编底层也是用指针实现的）

基本语法

int a = 0;
int& b = a;

如上，引用类型的定义方式为：类型& 引用别名 = 引用对象（“类型”，要与引用对象相同）。
这里表示引用b为a的别名。
引用类型变量同原变量指向同一空间，即a，b都指向同一块空间。

int a = 0;
int& b = a;
int& c = a;
//也可以给别名取别名
int& d = c;
//运行代码，四次输出的地址都相同，可知引用类型与原变量a指向同一个地址
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
cout << &d << endl;

而且，可以给别名起别名（如上代码）。
一个变量可以有多个别名。

特性

①引用在定义时必须初始化。
②一个变量可以有多个别名。
③引用不可以再改变指向。

应用

引用传参和引用做返回值的时候减少拷贝，从而提高效率。而且改变引用类型对象同时会改变被引用对象。

struct A
{int arr[1000];//占用空间大
};
//不使用引用传参和指针传参
int Func(A aa)
{//此处需要拷贝一个占用较大的A类型，效率低return aa.arr[0];
}
int& Func2(A& aa)
{//此处返回值和传参都无需拷贝return aa.arr[0];//数组首元素
}
//并且，若修改返回的值，数组的首元素同时也会被修改。
int main()
{struct A aa;for (int i = 0; i < 1000; i++){aa.arr[i] = i;}//首元素为0，输出为1cout << ++Func2(aa) << endl;return 0;
}

首先，将返回值传回时，还会开辟一个临时对象存储返回值。这里使用了引用作返回值。
然后，将引用类型作为临时对象返回，无需再进行拷贝，无需开辟空间，因为引用是被引用对象的别名，可以认为是同一个变量。
而且可以通过修改返回值，达到修改被引用对象的作用
调用Func2，可以Func2(aa)++，改变返回值，即可修改原数组的首元素
调用Func，Func(aa)++会报错，因为返回的是个int类型数据，他不是一个左操作数。

注意，不可以出现野引用现象（类似野指针）！！

const引用

const引用，用于引用const对象，也可以引用普通对象。（const对象，不可被赋值，必须初始化）

基本语法

const int a = 0;
const int& b = a;

引用const对象，要使用const引用。否则·······

这是一个关于访问权限的问题（指针和引用才有）。

访问权限演示
//①
const int a = 0;
//！！错误演示！！
int &b = a;//int&引用指向的对象是可以修改的，这里放大了访问权限
//！！正确演示！！
const int& ra = a;//②
int c = 10;
const int&rc = c;//该引用为访问权限为const，缩小了权限，是允许的
//因此↓
c++；//c可以被修改
rc++；//不可以通过rc修改c//③
double d = 12.34;
const int& rd = d;//d先要进行类型转换转为int，中间产生临时const对象，传给rd时要求rd也是const引用
void func(const int& rx)
{int ret = rx；return ret；
}
int e = 10;
const int& re = e * 10;//e * 10的中间结果为临时const对象，同上处理
func(e);//e的权限缩小为const
func(e * 3);//e * 3为临时const对象，函数传参要为const引用
//综上，类型转换、中间值、传参等情况可能会出现访问权限的问题

 C++在类型转换或者多次运算时，中间结果也为const对象。

引用与指针的关系

①指针和引用相辅相成，各有特点，不可替代。
②在语法上，引用不开辟空间存储，指针变量要开辟空间存储。
③引用必须初始化，指针可以不初始化（只是建议要初始化）。
④引用可以直接访问对象，指针还需要解引用。
⑤在sizeof中，表达含义不同，引用，则为所引用的类型的大小；指针，则是指向地址空间的字节个数。
⑥指针容易出现空指针和野指针，引用很少会出现野引用，引用使用起来更安全。
⑦因为引用在初始化之后就不可以再赋值，因此不可以用在链表等数据结构中。

内联inline

inline修饰的函数，叫作内联函数。C++编译器会在调用的地方直接展开内敛函数。它设计的目的就是要平替C语言的宏，避免宏的坑。

注：define宏函数的使用要点
①宏函数最后，不可加分号

#define ADD(x, y) ((x)+(y));
cout << ADD(1,2) << endl;//会报错，展开后多了个分号

②宏函数需要加内部的括号
③宏函数需要加外部的括号
都是为了避免宏函数展开时，因运算符优先级的问题，导致运算顺序没有满足实际需要，从而发生错误。
宏函数的好处：函数展开，不需要开辟栈帧，但是实现复杂，容易出错，展开后代码量大，不可以调试。
内联既保留了不用开辟栈帧的优点，而且没有宏的坑。

在vs编译器的debug版本下，内联默认不展开，inline修饰会忽略，这是为了能够展开调试（展开了就和宏一样无法调试了）。可以设置修改为不分内联函数展开，即只展开短小函数，递归函数等复杂函数不展开。

如图，可设置为简单inline函数展开。

究竟要多复杂的函数才会不展开呢？这取决于编译器自身，不同的编译器在这一点上就不同。在汇编层，不展开的内联函数会有call指令出现。

假设Add函数在汇编层内有100条指令，在工程中调用了10000次
若不展开，汇编层一共只有10000条call指令；
若展开，汇编层一共有100 * 10000条指令。
因此，若展开复杂函数，会让代码量剧增，会导致指令占用内存变多。

且内联函数不建议声明和定义分离在两个不同的文件上，可能会出现链接错误。因为内联函数没有地址。

nullptr

NULL在C++中为int类型的0，在C语言中为空指针，即void*类型。但在C++中void*不可以再转类型，这就导致无法实现泛式函数。
nullptr为特殊关键字，可以转换为任意类型的指针，在C++中要用nullptr来定义空指针。

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