广州白云机场网站建设,ps制作个性字网站,常用网站后台地址,网站目录提交个人主页 #xff1a; zxctsclrjjjcph 文章封面来自#xff1a;艺术家–贤海林 如有转载请先通知 文章目录 1. 前言2. 引用2.1 引用概念2.2 引用使用场景2.3 引用特性2.4 引用和指针的区别2.5 传值、传引用效率比较2.5.1 值和引用的作为返回值类型的性能比较 3. 内联函数3.1 … 个人主页 zxctsclrjjjcph 文章封面来自艺术家–贤海林 如有转载请先通知 文章目录 1. 前言2. 引用2.1 引用概念2.2 引用使用场景2.3 引用特性2.4 引用和指针的区别2.5 传值、传引用效率比较2.5.1 值和引用的作为返回值类型的性能比较 3. 内联函数3.1 内联函数概念3.2 特性 1. 前言
在前面的 【C】C入门一和【C】C入门(二)中已经分享了关于C的一些基础知识这次分享的是与引用有关的一些笔记。
2. 引用
2.1 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。
比如李逵在家称为铁牛江湖上人称黑旋风。 类型 引用变量名(对象名) 引用实体
#includeiostream
#includeassert.h
using namespace std;int main()
{int a 0;// 引用b就是a的别名int b a;cout b endl;cout a endl;return 0;
}b就是a的别名他们地址是相同的。 在a变化的同时b也变化。 也可以给别名取别名。 在d变化的时候a、b、c也一起变化。
2.2 引用使用场景
做参数 对象比较大减少拷贝提高效率 在之前c语言代码写交换函数的时候需要用到指针。
void Swap(int* a, int *b)
{int* tmp a;a b;b tmp;
}void Swap(int a, int b)
{int tmp a;a b;b tmp;
}int main()
{int x 0, y 1;Swap(x, y);Swap(x, y);return 0;
}需要开空间 而使用引用而这里直接是给x,y取了一个别名。
做返回值
int func()
{int a 0;return a;
}int main()
{int ret func();cout ret endl;return 0;
}如果用a做返回值那么是不确定的。 销毁栈帧vs不清理空间会给一个临时变量如果临时变量比较小通常使用寄存器充当。
int func()
{int a 0;return a;
}int main()
{int ret func();cout ret endl;return 0;
}这里ret的结果是不确定的是随机值不同的平台可能不一样。 int func()
{int a 0;return a;
}
int fx()
{int b 1;return b;
}int main()
{int ret func();cout ret endl;fx();cout ret endl;return 0; 空间的复用。不能返回临时变量或者是局部变量的引用。 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;
}注意如果函数返回时出了函数作用域如果返回对象还在(还没还给系统)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。
2.3 引用特性
引用在定义时必须初始化
int main()
{int a 0;// 1、引用必须初始化int b;b c;return 0;
}像这样的引用就是错误的。
引用定义后不能改变指向
int main()
{int a 0;// 2、引用定义后不能改变指向int b a;int c 2;b c; // 不是改变指向而是赋值return 0;
} 一个变量可以有多个引用多个别名
2.4 引用和指针的区别
指针和引用的功能是类似的有重叠的C的引用对指针使用比较复杂的场景进行一些替换让代码更简单易懂但是不能完全替代指针引用不能完全替代指针原因引用定义后不能改变指向 就像在链表中删除一个节点 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。
int main()
{int a 10;int ra a;cout a a endl;cout ra ra endl;return 0;
}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。
int main()
{int a 10;int ra a;ra 20;int* pa a;*pa 20;return 0;
}引用和指针的不同点:
引用概念上定义一个变量的别名指针存储一个变量地址。引用在定义时必须初始化指针没有要求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没有NULL引用但有NULL指针在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)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有多级指针但是没有多级引用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引用比指针使用起来相对更安全
2.5 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。
#include time.h
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;
}2.5.1 值和引用的作为返回值类型的性能比较
#include time.h
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;
}通过上述代码的比较发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。
3. 内联函数
3.1 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调用建立栈帧的开销内联函数提升程序运行的效率。
如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。 查看方式
在release模式下查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add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vs2022的设置方式)
3.2 特性
inline是一种以空间换时间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。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。下图为 《Cprime》第五版关于inline的建议 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。 像下面这样
// 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;
}
出现的就是 链接错误main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 “void __cdecl f(int)” (?fYAXHZ)该符号在函数 _main 中被引用
有问题请指出大家一起进步
