? ? ? ?C语言是结构化和模块化的语言，适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题，规模较大的程序，需要高度的抽象和建模时，C语言则不合适。为了解决软件危机， 20世纪80年代，计算机界提出了OOP(objectoriented programming：面向对象)思想，支持面向对象的程序设计语言应运而生。
? ? ? 1982年，Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念，发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系，命名为C++。因此：C++是基于C语言而产生的，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行面向对象的程序设计。

总结：C++出现是为了弥补C语言的不足，可以说是完善C语言的；C++是C语言的超集。

? ? ? ?1979年，贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候，试图将内核模块化，于是在C语言的基础上进行扩展，增加了类的机制，完成了一个可以运行的预处理程序，称之为C with classes。

C++关键字

C++总计63个关键字，C语言32个关键字。

在这里并不是把关键字都介绍，而是简单的先了解一下。以后我会经常写博客，结合具体场景详细介绍。

?命名空间

? ? ? ?在C/C++中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称将都存在于全局作用域中，可能会导致很多冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。

命名空间定义

? ? ? ? 定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}中即为命名空间的成员。

举个栗子：

普通命名空间

namespace cyq  //以cyq为命名空间的名称
{
	//命名空间中，即可以存变量，也可以存函数
	int a = 1;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
}

嵌套的命名空间

namespace cyq  //以cyq为命名空间的名称
{
	//命名空间中，即可以存变量，也可以存函数
	int a = 1;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
	namespace wmm  //以wmm为命名空间的名称
	{
		int a = 1;  
		void Swap(int x, int y)
		{
			int tmp = x;
			x = y;
			y = tmp;
		}
	}
}

? ? ? ?注意，虽然cyq和wmm两个命名空间中都有定义变量a，但是在这里并不会造成命名冲突。因为他们在不同的命名空间中，属于不同的作用域。这就避免了命名冲突或命名污染。

同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间
?

namespace cyq  //以cyq为命名空间的名称
{
	//命名空间中，即可以存变量，也可以存函数
	int a = 1;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
	namespace wmm  //以wmm为命名空间的名称
	{
		int a = 1;  
		void Swap(int x, int y)
		{
			int tmp = x;
			x = y;
			y = tmp;
		}
	}
}
namespace cyq
{
	//int a = 10; //由于编译器会把名称相同的命名空间合并到一起，所以在这里会和上面的a造成冲突
	int b = 10;
	int Sub(int x, int y)
	{
		return x - y;
	}
}

注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中。

命名空间使用

错误的使用

namespace cyq  
{
	int a = 1;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

错误运行结果：?

命名空间使用有三种方式：

加命名空间名称及作用域限定符

namespace cyq  
{
	int a = 1;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
}
int main()
{
	printf("%d\n", cyq::a);
	return 0;
}

运行结果：

? ? ? ? ?

?使用using将命名空间中成员引入

namespace cyq  
{
	int a = 10;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
}
using cyq::a;
int main()
{
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

运行结果：

使用using namespace 命名空间名称引入

namespace cyq  
{
	int a = 10;
	int Add(int x, int y)
	{
		return x + y;
	}
}
using namespace cyq;
int main()
{
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

运行结果：

std命名空间

? ? ? ? ? 通过以上就可以明白为什么我们写C++程序为什么总是写：using namespace std;?实际上C++标准命名都存在一个叫std的命名空间中，比如我们经常使用的：cout、cin。

? ? ? ? ?由于我们不能直接去访问。所以将命名空间展开就行了。不过使用using namespace std; 会让std这个命名空间失去了价值，所以在大工程项目中会采用using std::cout;??using std::cin;的写法。不过我们在平常练习就使用using namespace std; 就好了。

#include<iostream>// i表示输入,o表示输出,stream表示流
using namespace std;

C++输入&输出

cout

? ? ? ? ? <<：官方名字流插入。也可以叫流输出。cout和C语言中的printf有些相似，可以打印输出值。不同的是，cout在输出是不用指定类型。使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c

举个栗子：

int main()
{
	int a = 10;
	char ch = 'a';
	cout << a << endl;
	cout << ch << endl;
	cout << "hello world" << endl;
	return 0;
}

endl:是换行的意思，和'\n'的作用是一样的。

运行结果：

?cin

? ? >>：官方名字叫流提取，也可以叫流输入。cin和C语言中的scanf有些相似，可以输入值。不同的是，cin在输入是不用指定类型。使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c

举个栗子：

int main()
{
	int a = 10;
	char ch = 'a';
	cin >> a >> ch;
	cout << a << endl;
	cout << ch << endl;
	return 0;
}

? ??

?缺省参数

缺省参数概念

? ? ? ?缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该默认值，否则使用指定的实参。

举个栗子：

void f(int a = 0)
{
	cout << a << endl;
}
int main()
{
	f();  //没有传参数时，使用默认参数值
	f(10);  //传参数时，使用指定的实参
	return 0;
}

输出结果：

? ? ? ? ??

?缺省参数分类

全缺省参数

int f(int a = 1,int  b = 2,int  c = 3)
{
	cout << a << endl;
	cout << a << endl;
	cout << a << endl;
}

半缺省参数（部分给缺省值）

int f(int a ,int  b = 2,int  c = 3)
{
	cout << a << endl;
	cout << a << endl;
	cout << a << endl;
}

注意：1、半缺省参数是从右往左给，不能间隔着给。

? ? ? ? ? ?2、传参数时，是从左往右进行传参，没有缺省参数的变量必须要传参。

? ? ? ? ? ?3、缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。（一般缺省参数写到函数声明中）

? ? ? ? ? ?4、缺省值必须是常量或者全局变量。

? ? ? ? ? ?5、C编译器不支持。

错误栗子：

//a.h
void TestFunc(int a = 10);
// a.c
void TestFunc(int a = 20)
{}
// 注意：如果声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那
个缺省值

函数重载

函数重载概念

? ? ? ?函数重载:是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表(参数个数或类型或顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

函数参数个数不同

void f(int x, int y)
{
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
}
void f(int x)
{
	cout << x << endl;
}

函数参数类型不同

void f(int x, int y)
{
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
}
void f(double x, double y)
{
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
}

函数参数顺序不同

void f(double x, int y)
{
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
}
void f(int x, double y)
{
	cout << x << endl;
	cout << y << endl;
}

思考题

下面两个函数构成函数重载吗？

short Add(short left, short right)
{
return left+right;
}
int Add(short left, short right)
{
return left+right;
}

答案是：不构成。函数重载与函数的返回值类型无关，只与函数参数的类型、顺序、个数有关。

当然，当函数重载和缺省函数使用不当会出现报错，类似于下面情况：

void f(int a = 0)
{
	cout << a << endl;
}
void f(int a ,int  b = 2,int  c = 3)
{
	cout << a << endl;
	cout << a << endl;
	cout << a << endl;
}
int main()
{
	f();  
	f(10);  
	return 0;
}

错误结果：

?因为在这里f(10),可以调用上面两个函数，这时候就构成冲突了。

f()只能调用函数：void f(int a = 0)；所以它没问题。

函数名修饰规则

思考一下：为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？
? ? ? ? 由于目前我对linux环境还不太熟练，等以后我会单独写一篇关于函数重载的的博客~? 在这里我就简单解释一下。

我们知道C/C++程序要运行起来要进行预处理、编译、汇编、链接几个阶段。

? ? ? ? ?

在链接时，C语言需要找到对应定义函数的地址，如果出现这种情况：

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
double Add(double x, double y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	return 0;
}

? ? ? ? 我们知道C语言定义函数时，函数之间命名不能一样，否则在链接（其实在编译阶段生成的汇编代码阶段就出错了，汇编代码在这时就已经冲突了）时就会造成冲突，C语言是直接拿函数名去寻找对应函数定义的地址的，这时候会找到两个Add函数的地址，这时候就会出错了。

gcc编译后如下：

? ? ???

? ? ? ? 但是C++就不一样了，因为C++支持函数重载，它在链接时并不会直接拿函数名去寻找函数定义的地址。就算定义的几个函数名相同，只要他们参数的类型或顺序或个数不同就行。

在Linux环境下我们来看一下他们的函数名修饰规则（VS环境下修饰太过复杂，在这里我们用linux环境下来解释）。

我们看到经过这样的指令，程序竟然通过了。

g++ test.c

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

?那我们就来看看linux环境下函数名是怎么修饰的。

在Linux环境下，敲出这样的指令，运行我们在上面写的代码：

g++ -S test.c -o test.i

生成文件如下：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

?接着我们就查看test.i文件里面的函数名修饰的汇编代码;

函数->int Add(int x, int y)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

函数->double Add(double x, double y)：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

总结一下：我们发现两个函数名虽然相同，但是他们经过函数名修饰后就不一样了，这样程序在链接阶段不会因为函数名重复而找不到对应的地址了。

?int Add(int x, int y)：_Z3Addii

double Add(double x, double y)：_Z3Adddd

Linux环境下函数名修饰规则：_Z+函数名长度+函数名+参数类型首字母（对于一些指针类型的会加个P再加上参数首字母，当然还有别的情况，但是大致情况就是上面的一套规则）。

extern "C"

? ? ? ? 有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译。比如：tcmalloc是google用C++实现的一个项目，他提供tcmallc()和tcfree两个接口来使用，但如果是C项目就没办法使用，那么他就使用extern “C”来解决。

? ? ? ?总结：意思是C++程序如果要想运行C的程序，在函数前加extern "C"来告诉编译器，用C的风格来运行程序。由于篇幅问题，我会在另写一篇博客用工程项目（并涉及到静态库）来介绍ertern "C"的具体使用。

引用

引用概念

? ? ? ? 引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

引用的使用

int main()
{
	int a = 1;
	int& b = a;
	printf("%p\n", &a);
	printf("%p\n", &b);
	return 0;
}

b就是a的别名，b和a指向同一块空间。b和a的地址相同！

? ? ? ? ?

? ?注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的。

引用特性

1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4、引用引用的实体必须是变量（不能是常量、define修饰的常量）

举个栗子：

#define n 10
int main()
{
	int a = 1;
	//int& ra;   // err   1. 引用在定义时必须初始化
	int& ra = a;//right

	int& rra = ra;
	int& rrra = a;  //2. 一个变量可以有多个引用


	//int& b = n;  //err ?4、引用引用的实体必须是变量

	return 0;
}

第三种情况：3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体? ?

我们思考一下下面代码：ra是b的别名，还是b的值赋值给了ra？

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int& ra = a;
	ra = b;
	cout << ra << endl;
	return 0;
}

运行结果：

? ? ? ? ?

?我们发现b的值赋值给了ra，因为引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体。

权限

权限扩大

int main()
{
	const int a = 1;
	int& ra = a;
	return 0;
}

这种写法是错误的，a是可读的，引用后ra是可读可写的，属于权限放大问题，不正确！

权限不变

int main()
{
	const int a = 1;
	const int& ra = a;
	return 0;
}

正确。a和ra都是可读的。

权限缩小

int main()
{
    int a = 1;
	const int& ra = a;
	a = 2;
	return 0;
}

正确。a是可读可写的，引用后ra是只读的，权限缩小是成立的。

在这里，a是依然可以改变，而ra不行。

? ? ?

?引用使用场景

做参数

void Swap(int& left, int& right)
{
	int tmp = left;
	left = right;
	right = tmp;
}
int main()
{
    int a = 10;
	int b = 20;
	cout << "转换前：" << "a=" << a <<"  " << "b=" << b << endl;
	Swap(a, b);
	cout << "转换后：" << "a=" << a << "  " << "b=" << b << endl;
	return 0;
}

运行结果：

做返回值?

int& Count()
{
	static int sum=0;
	int n = 0;
	while (n <= 100)
	{
		sum += n;
		n++;
	}
	return sum;
}
int main()
{
	int ret = Count();
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

运行结果：

? ??

?下面代码输出什么？

int& Add(int a, int b)
{
	int c = a + b;
	return c;
}
int main()
{
	int& ret = Add(1, 2);
	Add(3, 4);
	cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;
	return 0;
}

我们的期望的结果是3，但实际上结果如下：

?这是为什么？

? ? ?int& ret = Add(1, 2);，ret是Add(1,2);的别名，又因为函数是传引用返回，如果再进行一次调用函数Add(3,4);这时候这个函数栈帧建立在刚刚销毁的栈帧上，并且计算c的值被改成7了，而且ret是Add的别名，ret 和Add指向同一块空间。最后ret会到Add()函数销毁的栈帧去找c，从而打印的值变成了7。

实际上这种代码写法是错误的！

? ? ? ? 注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。
?

如果对上面的代码进行简单的改造：

int& Add(int a, int b)
{
	int c = a + b;
	return c;
}
int main()
{
	int& ret = Add(1, 2);
	Add(3, 4);
	printf("hello world!\n");
	cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;
	return 0;
}

运行结果：

? ? ? ?发现ret的结果是随机值，因为printf("hello world!\n"); 的函数栈帧（只要这个函数栈帧开辟足够大，能覆盖原来Add函数的栈帧空间）覆盖了原来销毁后Add函数c的空间，这时候空间内容被清理修改了，这时候就会生成随机值·。

总结：注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。

传值、传引用效率比较

? ? ? ?以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。

传值、传引用传参性能比较

struct A 
{
	int a[10000]; 
};
void TestFunc1(A a) 
{}
void TestFunc2(A& a)
{}
void TestRefAndValue()
{
	A a;
	// 以值作为函数参数
	size_t begin1 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
		TestFunc1(a);
	size_t end1 = clock();

	// 以引用作为函数参数
	size_t begin2 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
		TestFunc2(a);
	size_t end2 = clock();

	// 分别计算两个函数运行结束后的时间
	cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
	cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
	TestRefAndValue();
	return 0;
}

运行结果：

值和引用的作为返回值类型的性能比较

struct A 
{ 
	int a[10000]; 
};
A a;
// 值返回
A TestFunc1()
{
	return a;
}
// 引用返回
A& TestFunc2()
{
	return a;
}
void TestReturnByRefOrValue()
{
	// 以值作为函数的返回值类型
	size_t begin1 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
		TestFunc1();
	size_t end1 = clock();

	// 以引用作为函数的返回值类型
	size_t begin2 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
		TestFunc2();
	size_t end2 = clock();

	// 计算两个函数运算完成之后的时间
	cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;
	cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
	TestReturnByRefOrValue();
	return 0;
}

运行结果：

? ? ? ?通过以上两种情况比较传值、传引用的效率相差挺大，尤其是传的是大对象时结果会更加明显。?

引用和指针的区别

引用在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
引用在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

我们来看下面代码底层怎么实现的：

int main()
{
	int a = 10;

	int& ra = a;
	ra = 20;

	int* pa = &a;
	*pa = 20;

	return 0;
}

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ?实现方式都是先将[a]的地址给寄存器esp，然后寄存器地址的那块空间的值传给对应的[ra] 、[pa] 。dword ptr：dword是双字，一个word是两个字节，dword是4个字节。

它们的汇编代码基本一致，引用的底层实际上是指针实现的。

? ? ? ? ? ? ? ? ??

? ? ? ? 一样道理，它们的汇编代码也基本一样。先把dword ptr [ra] 内容给寄存器eax，14h代表十六进制，转换成十进制是20.。dword ptr [eax],14h ，这时候20给对应的空间内。

引用和指针的不同点

1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
2. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任? ? ? 何一个同类型实体
3. 没有NULL引用，但有NULL指针
4. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数? ? ? ? (32位平台下占4个字节)
5. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
6. 有多级指针，但是没有多级引用
7. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
8. 引用比指针使用起来相对更安全

内联函数

概念

? ? ? ?以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。

举个栗子：

内联函数修饰的函数：

inline int Add(int x, int y)
{
	int tmp = x + y;
	return tmp;
}
int main()
{
	int ret = Add(3, 4);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

普通函数：

int Add(int x, int y)
{
	int tmp = x + y;
	return tmp;
}
int main()
{
	int ret = Add(3, 4);
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

Debug版本内联函数配置

那这两种方式有什么区别呢？结果运行后都是一样的。

查看方式：
1. 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add
2. 在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开(因为debug模式下，编译器默认? ? ? 不会对代码进行优化，以下给出vs2019的设置方式)

内联函数在relase版本下汇编代码：

?普通函数在relase版本下汇编代码：

Debug（未配置的）内联函数汇编代码：

? ???

? ? ? ?其实在这里relase把非内联函数优化成内联函数了，所以我们要想进一步观察需要在Debug版本下进行配置（Debug版本没办法直接看内联函数优化的汇编代码）。?

步骤如下：

1、

? ? ? ? ? ??

2、

3、

4、

接着我们看普用函数的汇编代码：

debug版本内联函数汇编代码：?

? ? ?这时候我们就可以看到没有call Add()函数的指令了，于是就减小了栈空间开销，优化了代码。

?内联函数特性

?1. inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归? ? ? ?的函数不适宜使用作为内联函数。
2. inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有? ? ? ? 循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联。
3. inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址? ? ? ? 了，链接就会找不到。

错误使用：

// F.h
#include <iostream>
using namespace std;
inline void f(int i);
// F.cpp
#include "F.h"
void f(int i)
{
cout << i << endl;
}
// main.cpp
#include "F.h"
int main()
{
f(10);
return 0;
}

链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl f(int)" (?
f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用。

面试题

宏的优缺点？

优点：
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
缺点：
1.不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。
3.没有类型安全的检查。

C++有哪些技术替代宏？
1. 常量定义换用const
2. 函数定义换用内联函数

内联函数缺陷

? ? ? ? 比如一段内联函数代码，在1000处调用，那么它会在1000个地方展开，假如这段函数代码有10行指令，展开后就是10000行。

而普通函数不会展开，只是调用1000次，相当于最后只有1010行指令，空间大大节省了，当然，对于现代计算机而言，空间消耗很多时候是可以接受的。

本质上，内联函数是以空间换时间的做法。

auto关键字(C++11)

? ? ? ?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（指定当前作用域，出了作用域该变量就销毁了），但遗憾的是一直没有人去使用它。
? ? ? 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。

使用栗子：

int TestAuto()
{
	return 10;
}
int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a; //自动推导b类型 int
	auto c = 'a'; //自动推导c类型 char
	auto e = &a;//自动推导e类型 int*
	auto* f = &a;//自动推导f类型 int*
	auto d = TestAuto();//自动推导d类型 int
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;
	cout << typeid(e).name() << endl;
	cout << typeid(f).name() << endl;
	//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
	return 0;
}

运行结果：

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。

auto使用细则

auto与指针和引用结合起来使用

使用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;
	auto a = &x;
	auto* b = &x;
	auto& c = x;
	cout << typeid(a).name() << endl;
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << typeid(c).name() << endl;
	*a = 20;
	*b = 30;
	c = 40;
	return 0;
}

运行结果：

?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
}

auto不能推导的场景

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)
{}

auto不能直接用来声明数组

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

其次

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C++11提供的新式for循环，还有lambda表达式等进行配合使用。

基于范围的for循环(C++11)

范围for用法

C++98要遍历一个数组时;

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

C++学习近年来比较新的语言，像python、go语言，也引进了范围for的概念。

? ? ? ?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。

举个栗子：

void TestFor()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	for (auto& e : a)
	{
		e *= 2;
	}
	for (auto e : a)
	{
		cout << e << " ";
	}
}
int main()
{
	TestFor();
	return 0;
}

运行结果：

?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。

范围for使用条件

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。

注意：以下代码就有问题，因为for的范围不确定

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

传参过去的数组不能用范围for。

指针空值

? ? ? ? 在良好的C/C++编程习惯中，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;
// ……
}

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

由此可见NULL在C++中是0.不免会在一些场景下出现问题。

举个栗子：

void f(int)
{
	cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
	cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
	f(0);
	f(NULL);
	f((int*)NULL);
	return 0;
}

运行结果：

我们发现f(NULL)调用的是函数void f(int)；? 实际上我们期望调用的是void f(int*);

因为C++中NULL被替换成了0，所以调用了函数void f(int);?

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。（C++中）