C++引用及C11的一些關鍵字
C++引用及C11的一些關鍵字
引用
引用概念
引用不是定義一個新的變數，而是給已知的變數取一個別名，定義一個引用變數之後，編譯器並不會在內部為它開闢記憶體，而是和其引用變數共用一塊記憶體空間。 型別& 引用變數 = 引用實體；
引用特性
引用變數在定義時必須初始化
同一個引用變數不能引用多個實體
同一個變數可以被多次引用
int a = 10;
int b = 20;
//int &ra; 在編譯時會出錯。
int &ra = a;
int &rb = a;
//int &rb = b; 編譯時報錯。
printf("%p, %p, %p\n", &a, &ra, &rb);
由此可見，引用變數與引用實體指向通一塊記憶體。
const常引用
我們知道被const修飾的變數不能被隨意修改，那該如何引用被const修飾的變數？這就需要常引用。
const int a = 10;
//int& ra = a;
const int& raa = a;
通過編譯可以知道，直接用一般引用是不能引用const所修飾的變數的，必須顯式宣告引用也是const型別的。
double d = 12.34;
//int& rd = d;
const int&rdd = d;
double型別的不能被int所引用，但是卻可以被const int所引用，這是為什麼呢。
所謂引用就是將rdd和d指向同一塊記憶體空間，但是因為兩者型別不同，這中間肯定有型別強轉，所以rdd只指向double整數的那塊空間，但是此時這塊空間不是完整的d，我們也不知道名字，所以編譯器就將這塊記憶體當做常量來處理，這樣用const修飾就可以被引用。
引用與指標
我們可以通過引用與指標來分別修改一個變數的值
int a = 10;
int& ra = a;
int *pa = NULL;
ra = 20;
*pa = 20;
從彙編程式碼上看，指標和引用在本質上並沒有區別，也可以說引用底層實現原理就是使用指標。既然兩者底層實現基本都相同，所以在效率上兩者也是不相上下的。
回到我們之前說的，一個引用只能引用一個變數，但是一個指標卻可以指向任意地址，既然兩者底層實現都相同，那麼引用應該也可以引用多個變數才是。
我們可以把引用int& ra = a;理解為 int * const ra = &a，用一個const來修飾引用變數，這樣引用變數的值就不能被隨便修改。
引用在定義時必須初始化，指標可以不同
引用在引用一個實體後不能再引用其他實體，但是指標可以指向任意一個地址
在sizeof中，引用大小為引用引用型別的大小，指標始終是地址空間所佔的位元組數
引用自加是給變數本身加一，但是指標是所指向型別的大小加一
有多級指標，但是沒有多級引用
在訪問實體時，指標需要顯式解引用，但是引用編譯器自己實現
沒有NULL引用，但是有NULL指標
使用引用比使用指標更安全
行內函數
有些程式碼塊很小的函式，在呼叫時也需要開闢棧幀，這無疑會降低程式執行的效率，所以C++允許以inline關鍵字宣告的函式作為行內函數，編譯器會在呼叫行內函數的地方展開，沒有函式壓棧的開銷，以此來提升程式執行的效率。
行內函數是一種典型的以空間換取時間的做法，所以程式碼很長或者遞迴的函式不適合作為行內函數
inline關鍵字對於編譯器來說只是一個建議，如果函式體內有迴圈遞迴，編譯器會自動忽略內聯。
巨集與巨集函式
巨集與巨集函式增強了程式碼的複用性，並且也提高了效能，但是對於巨集來說，在預處理階段已經被編譯器替換，無法檢查巨集函式的型別以及返回值，不方便除錯，對於++，–等操作因為多次呼叫導致結果出錯，這無疑大大降低了巨集的實用性。
但是在C++中，可以用行內函數來替換巨集，同樣可以達到目的。
C++11的一些關鍵字
auto
C++11中，賦予了auto全新的含義即：auto不再是一個儲存型別指示符，而是作為一個新的型別指示符來指示編譯器，auto宣告的變數必須由編譯器在編譯時期推導而得。
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'x';
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
我們可以看到，使用auto關鍵字，編譯器自己推導變數型別。在使用auto時，必須對其初始化，編譯器在編譯階段需要根據初始化表示式來推導實際型別，所以auto並不是一種型別的宣告，而是一個型別宣告的佔位符。
auto的使用
1、auto與指標引用結合起來使用
int x = 10;
auto px = &x;
auto* ppx = &x;
auto& rx = x;
需要注意的是，使用auto宣告引用型別的話，必須在auto後面加上&，指標可以不用。
2、在同一行定義多個變數
auto a = 1, b = 2;
//auto c = 3, d = 4.0 編譯出錯，c和d的型別不同
在同一行宣告多個變數時，這些變數必須是相同的型別，否則編譯器就會報錯，編譯器會根據第一個推匯出來的型別來定義其他變數。
3、auto不能作為函式形參型別
4、auto不能直接宣告陣列。
5、auto與for迴圈搭配使用
C++11新式for迴圈
在11中，迴圈常與auto搭配使用。for迴圈的條件有冒號分為兩部分，第一部分是範圍內用於迭代的變數，第二部分是用於迭代的範圍
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
for(auto& a : array){
a *= 2;
}
for(auto a : array){
cout << a << " ";
}
與普通迴圈類似，可以用continue和break來控制迴圈。
指標控制nullptr
C++11用nullptr來表示控制指標，與之前NULL不同的是，NULL僅僅是一個巨集，但是nullptr是有型別的，表示一個指標空值常量。
typedef decltype(nullptr) nullptr_t;