C++超详细讲解auto与nullptr的使用

2022-11-13 08:11:04 nullptr 讲解详细

一. auto关键字

1. auto介绍

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。

但是在C++11开始，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();
     //打印类型
     cout << typeid(b).name() << endl;
     cout << typeid(c).name() << endl;
     cout << typeid(d).name() << endl;
     return 0;
}

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（自定义类型也可以）。

auto ａ; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化

2. 使用规则

（１）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;
     const int y = 20;
     //推断没有带解引用操作符的整形指针
     auto a = &x;
     auto a2 = &y;
     //推断带解引用操作符的整形指针
     auto* b = &x;
     //auto* b = x;//注意别写成这样，左边推导一定是指针，ｘ是整形，这样是会报错的
     auto* b2 = &y;
     //推断引用类型
     auto& c = x;
     auto& c2 = y;
     //打印类型
     cout << typeid(a).name() << endl;
     cout << typeid(b).name() << endl;
     cout << typeid(c).name() << endl;
     cout << typeid(a2).name() << endl;
     cout << typeid(b2).name() << endl;
     cout << typeid(c2).name() << endl;
     return 0;
}

这里发现了一个问题，我们用const修饰了y，但是推导出来的引用类型居然没有被const修饰，但是我们在写代码的时候不加const编译器一定会报错，要注意这里的这个问题

（２）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
}

3. auto不能推导的场景

auto不能作为函数的参数和返回值

// 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)
{}
//不然接收和传参不知道怎么传参和接收
auto TestAuto(int a)
{}

auto不能直接用来声明数组

void TestAuto()
{
     int a[] = {1,2,3};
     auto b[] = {4，5，6};
}

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

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。

二. 基于范围的for循环(C++11)

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：

void TestFor()
{
     int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
     for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
     array[i] *= 2;
     for (int* p = array; p < array + sizeof(array)/ sizeof(array[0]); ++p)
     cout << *p << endl;
}

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。

void TestFor()
{
     //依次自动取array中的数据赋值给e，自动判断结束
     int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
     for(auto& e : array)
     e *= 2; 
     for(auto e : array)
     cout << e << " ";
}

注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。

2. 范围for的使用条件

（１）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。

以下代码就有问题，因为for的范围不确定：

（数组传参，数组会退化成指针，所以这里接受的是指针，就导致了范围是不确定的）

void TestFor(int array[])
{
     for(auto& e : array)
     cout<< e <<endl;
}

（２）迭代的对象要实现++和==的操作

三. 指针空值nullptr(C++11)

C++98中的指针空值，在C/C++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：

void TestPtr()
{
     int* p1 = NULL;
     int* p2 = 0;
}

但是，这里的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
#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。但是不论采取何种定义，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 fun(int)
{
     cout<<"fun(int)"<<endl;
}
void fun(int*)
{
     cout<<"fun(int*)"<<endl;
}
int main()
{
     fun(0);
     fun(NULL);
     fun((int*)NULL);
     return 0;
}

程序本意是想通过fun(NULL)调用指针版本的fun(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。

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C++11作为新关键字引入的。
在C++11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。

到此这篇关于C++超详细啊境界auto与nullptr的使用的文章就介绍到这了,更多相关C++ auto与nullptr内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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