专栏导读

作者简介:花想云,在读本科生一枚,致力于 C/C++、Linux 学习。

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本章为C++修炼之练气期最后一篇,为大家整理了C++11中一些新的语法,也是为接下来C++更深一层学习做个铺垫。本章我们将学习 auto 关键字、范围 for 的使用、nullptr 关键字,一起进入新的学习吧~

auto 关键字

什么是 auto

C++ 中引入了新的关键字 auto,其作用为自动推导类型。 例如:

int main()

{

int a = 0;

auto b = a;

auto c = &a;

//打印变量的类型

cout << typeid(b).name() << endl;

cout << typeid(c).name() << endl;

return 0;

}

 auto的使用细则

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;

//错误示例

auto a;

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 a = 0;

auto b = a;

auto c = &a;

auto& d = a;

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。

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;

//错误示例

void Func(auto n)

{

//...

}

auto 不能直接用来声明数组;

//错误示例

auto arr[] = { 1,2,3 };

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;auto 在实际中最常见的优势用法就是接下来会讲到的 C++11 提供的新式for循环,还有 lambda 表达式等进行配合使用;

基于范围的 for 循环

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。

范围 for 的语法

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。例如:

void TestFor()

{

int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

for (auto& e : array)

e *= 2;

for (auto e : array)

cout << e << " ";

}

范围 for 的使用条件

for 循环迭代的范围必须是确定的;迭代的对象要实现++和==的操作;

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。

//错误示例

void TestFor(int array[])

{

for (auto& e : array)

cout << e << endl;

}

nullptr 关键字

在 C++98 中,我们一般这样初始化指针变量:

int* p = NULL;

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,比如:

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;

}

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。

为了避免出现类似的问题,C++11 中引进了新的关键字 nullptr ,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 。

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