一、inline關(guān)鍵字

1.1 什么是內(nèi)聯(lián)函數(shù)？

內(nèi)聯(lián)函數(shù)：用** inline 修飾的函數(shù)叫做內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯時(shí)C++編譯器會(huì)在調(diào)用的地方展開內(nèi)聯(lián)函數(shù)**，這樣調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)就需要?jiǎng)?chuàng)建棧楨，就提高效率了。

1.2 為什么會(huì)有內(nèi)聯(lián)函數(shù)？

1.2.1 回顧宏

主要目的就是為了替代C語(yǔ)言中的宏。先回顧一下什么是宏：

宏就是一種替換，右邊的替換掉左邊的；

#include<iostream>
using namespace std;
//right
#define ADD(x,y) ((x)+(y))//括起來(lái)
int main()
{
    int ret = ADD(1,2);//替換后：int ret = ((1)+(2));
    cout << ADD(1,2) << endl;
    return 0;
}

宏的末尾不能加分號(hào)，否則 ; 對(duì)語(yǔ)句造成干擾，出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤。

#include<iostream>
using namespace std;
//如果加了分號(hào)
#define ADD(x,y) ((x)+(y));
int main()
{
    int ret = ADD(1,2);//替換后：int ret = ((1)+(2));
    cout << ADD(1,2); << endl;//error
    return 0;
}

宏用于替換的表達(dá)式一定加整體括號(hào)。

C語(yǔ)言中宏的缺點(diǎn)：

• 不能進(jìn)行調(diào)試（預(yù)處理時(shí)宏就被處理掉了）。
• 沒有類型安全的檢查。
• 缺一個(gè)括號(hào)都容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。有里面的括號(hào)，也有外層的括號(hào)。括號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高。
• 復(fù)雜時(shí)容易寫錯(cuò)。例如一個(gè)加法函數(shù)：

//right
#define ADD(x,y) ((x)+(y))//括起來(lái)
int main()
{
    int ret = ADD(1,2);//替換后：int ret = ((1)+(2));
    return 0;
}
//error
#define ADD(x,y) (x+y)
#define ADD(x,y) (x)+(y)
#define ADD(x,y) (x+y)
#define ADD(x,y) ((x)+(y));//不能加分號(hào)
#define ADD(int x,int y) return x+y;//不能加分號(hào);

1.2.2 宏的改進(jìn)–內(nèi)聯(lián)函數(shù)

根據(jù)上面的回顧可知，宏的問題缺陷很多，因此C++將它改進(jìn)為一種函數(shù)——內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)宏函數(shù)時(shí)，也會(huì)在預(yù)處理是替換展開，但是宏函數(shù)實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜很容易出錯(cuò)，而且不方便調(diào)試，C++設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) inline 的目的就是替代C的宏函數(shù)。

1.3 內(nèi)聯(lián)函數(shù)的特性

宏不能進(jìn)行調(diào)試，但是內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以。宏的原理是直接替換，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的原理根據(jù)反匯編研究。

#include<iostream>
using namespace std;
inline int Add(int a, int b)
{
	int ret = a + b;
	return ret;
}
int main()
{
	int ret = Add(1, 2);
	cout << Add(1, 2) * 5 << endl;
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

inline 對(duì)于編譯器而言只是一個(gè)建議，不同編譯器關(guān)于 inline 什么情況展開各不相同。也就是說，就算加了 inline，編譯器也可以選擇在調(diào)用的地方不展開。因?yàn)镃++標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定這個(gè)。一般建議：將函數(shù)規(guī)模較小(即函數(shù)不是很長(zhǎng)，具體沒有準(zhǔn)確的說法，取決于編譯器內(nèi)部實(shí)現(xiàn))、不是遞歸、且頻繁調(diào)用的函數(shù)采用inline修飾，否則編譯器會(huì)忽略inline特性，直接選擇調(diào)用該函數(shù)，不再展開。

**VS編譯器debug版本下默認(rèn)是不展開 inline 的，這樣方便調(diào)試。**讓編譯器展開 inline 內(nèi)聯(lián)函數(shù)的具體操作如下：（兩個(gè)地方改動(dòng)）編譯器無(wú)條件展開其實(shí)是有條件的 ：如果某個(gè)大函數(shù)有許多地方都在調(diào)用，若每個(gè)位置都展開，函數(shù)的合計(jì)展開次數(shù)就會(huì)很大，指令就會(huì)非常多。大函數(shù)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)展開，編譯的可執(zhí)行程序變大，用戶體驗(yàn)感變差。

a.

b.

**inline 不建議聲明和定義分離到兩個(gè)文件，分離會(huì)導(dǎo)致鏈接錯(cuò)誤。C++編譯器默認(rèn)不需要函數(shù)地址。**所以 inline 被展開，沒有函數(shù)地址，鏈接時(shí)就會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)。也就是說，**加了inline的函數(shù)會(huì)讓編譯器認(rèn)為這并不是一個(gè)函數(shù)，所以不會(huì)被存到函數(shù)調(diào)用符號(hào)表里，因此不能將聲明和定義分離??！**正確做法：將inline的聲明和定義都放在頭文件里！這樣子在預(yù)處理的時(shí)候該定義就會(huì)被放到執(zhí)行文件里。

// F.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);//聲明
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)//定義
{
	cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
	// 鏈接錯(cuò)誤：?法解析的外部符號(hào) 
	f(10);//鏈接：但是.h文件中函數(shù)的聲明被inline修飾了，就沒有函數(shù)地址 
	return 0;
}

二、指針空值nullptr

2.1 C和C++中NULL的含義

NULL實(shí)際上是一個(gè)宏NULL，在傳統(tǒng)C語(yǔ)言文件stddef.h中，可以看到如下代碼：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL  0
#else
#define NULL  ((void *)0)
#endif
#endif

由上面的代碼可以看出，NULL可能被定義為是字面常量0，或者被定義為是無(wú)類型指針(void)的常量。這兩種定義在使用空值指針時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)歧義。比如下面：*

#include<iostream>
using namespace std;
void f(int x)
{
	cout << "f(int x)" << endl;
}
void f(int* ptr)
{
	cout << "f(int* ptr)" << endl;
}
int main()
{
	f(0);
	// 本想通過f(NULL)調(diào)?指針版本的f(int*)函數(shù)，但是由于NULL被定義成0，調(diào)?了f(intx)，因此與程序的初衷相悖。
	f(NULL);
	f((int*)NULL);//NULL寫成0也可以
	// f((void*)NULL);//強(qiáng)轉(zhuǎn)成void*，編譯報(bào)錯(cuò)：error C2665: “f”: 2 個(gè)重載中沒有?個(gè)可以轉(zhuǎn)換所有參數(shù)類型
    f(nullptr);
	return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

根據(jù)運(yùn)行結(jié)果可知，NULL被定義為0，就沒有調(diào)用指針版本的 f(int*) 函數(shù)。
為了解決這個(gè)問題，C++11中引入了一個(gè)特殊的關(guān)鍵字——nullptr，這樣就可以調(diào)用該函數(shù)了。

2.2 nullptr的特點(diǎn)

nullptr有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

nullptr是一種特殊類型的字面量，它可以轉(zhuǎn)化成任一其他類型的指針類型。

使用nullptr定義空指針可以避免類型轉(zhuǎn)換的問題，因?yàn)?strong>nullptr只能被隱式轉(zhuǎn)換位指針類型，而不能轉(zhuǎn)換成整數(shù)類型。

int* p1 = nullptr;  //right
int i = nullptr;    //error

2.3 C和C++中void*的區(qū)別

上面的例子代碼中，f(void*) NULL;會(huì)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)原因分析：C語(yǔ)言中 void 指針是一個(gè)垃圾桶，什么類型的指針都可以接受；C++中 void 指針需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。**

//test.c
void* p1 = NULL;   //p1表示空指針
void* p2 = p1;     //right，不用強(qiáng)轉(zhuǎn)
//test.cpp
void* p3 = NULL;
int* p4 = p3;      //error
int* p5 = (int*)p3;//right，需要強(qiáng)轉(zhuǎn)

到此這篇關(guān)于C++ 內(nèi)聯(lián)函數(shù)inline|nullptr的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ 內(nèi)聯(lián)函數(shù)inline|nullptr內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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