一、内联函数

1.内联函数的概念

????????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，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

? ? ? ? 在C语言中与之相似的是宏函数，但是宏函数有三个比较明显的缺点：1.不能调试，2.没有类型安全检查，3.容易写错。在C++中能够替代宏函数的就是这个内联函数啦，但是呢，内联函数主要是针对一些频繁调用的小函数使用，如果函数代码比较多或者比较复杂的话，编译器会自动不把这个函数当成内联函数使用。

????????正常使用函数调用时，会在编译时call一个地址（如图右所示），而加了 inline 的函数会在函数调用的时候直接展开这个函数，不开辟栈帧（如图左所示）。

?2.内联函数的特性

????????1. inline是一种以空间换时间（这里的空间是指编译出来的可执行程序的大小）的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运行效率。

????????2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。

????????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。

?????????这里的第三个特性比较重要，因为一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。而加了 inline 的函数，编译器会在预处理阶段进行判断要不要发生替换的行为，而不论替不替换，只要加了 inline 而声明和定义又分离开了，那么在 main 函数里调用 f 函数，在汇编后生成符号表的时候 f 这个函数没有地址，在链接阶段 main 函数只能找到头文件里的声明，链接不到定义，无法使用就会报错。所以如果要使用 inline 就不要把声明和定义分离开，直接在头文件里写定义即可。

// 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

?二、auto关键字

????????随着程序越来越复杂，程序中用到的类型也越来越复杂，经常体现在： 1. 类型难于拼写 2. 含义不明确导致容易出错

1.auto简介

????????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，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。

??2.auto的使用细则

? ?2.1???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&，

?2.2? ? 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。

?3. auto不能推导的场景

? ? ? ? 1.? ?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)
{}
? ? ? ?2.? ???auto不能直接用来声明数组
void TestAuto()
{
    int a[] = {1,2,3};
    auto b[] = {4，5，6};
}
????????3. 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。

????????4. auto在实际中最常见的优势用法就是跟C++11提供的新式for循环，还有 lambda表达式等进行配合使用。

?三、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。这个循环和普通循环类似，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

? ?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。

//下面的代码有问题，实参是数组，传过来的就是数组首元素的地址，
//可以吧这个参数认为是指针，那么auto无法获取到这个数组的范围
void TestFor(int array[])
{
    for(auto& e : array)
        cout<< e <<endl;
}

四、指针空值nullptr(C++11)

????????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。

//一般我们对指针初始化都是这样的
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

????????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。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，如下图，程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(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：

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。