C++入门知识详细讲解

1. C++简介

1.1 什么是C++

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(object oriented 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。

1.2 C++的发展史

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。

1.3. C++的重要性

1.3.1 语言的使用广泛度

下图数据来自TIOBE编程语言社区2024年最新的排行榜，在30多年的发展中，C/C++几乎一致稳居前5。

1.3.2 在工作领域

1. 操作系统以及大型系统软件开发
   所有操作系统几乎都是C/C++写的，许多大型软件背后几乎都是C++写的，比如：Photoshop、Office、JVM(Java虚拟机)等，究其原因还是性能高，可以直接操控硬件。

2. 服务器端开发
   后台开发：主要侧重于业务逻辑的处理，即对于前端请求后端给出对应的响应，现在主流采用java，但内卷化比较严重，大厂可能会有C++后台开发，主要做一些基础组件，中间件、缓存、分布式存储等。服务器端开发比后台开发跟广泛，包含后台开发，一般对实时性要求比较高的，比如游戏服务器、流媒体服务器、网络通讯等都采用C++开发的。

3. 游戏开发
   PC平台几乎所有的游戏都是C++写的，比如：魔兽世界、传奇、CS、跑跑卡丁车等，市面上相当多的游戏引擎都是基于C++开发的，比如：Cocos2d、虚幻4、DirectX等。三维游戏领域计算量非常庞大，底层的数学全都是矩阵变换，想要画面精美、内容丰富、游戏实时性搞，这些高难度需求无疑只能选C++语言。比较知名厂商：腾讯、网易、完美世界、巨人网络等。
   比特就业课

4. 嵌入式和物联网领域
   嵌入式：就是把具有计算能力的主控板嵌入到机器装置或者电子装置的内部，能够控制这些装置。比如：智能手环、摄像头、扫地机器人、智能音响等。

   谈到嵌入式开发，大家最能想到的就是单片机开发(即在8位、16位或者32位单片机产品或者裸机上进行的开发)，嵌入式开发除了单片机开发以外，还包含在soc片上、系统层面、驱动层面以及应用、中间件层面的开发。

   常见的岗位有：嵌入式开发工程师、驱动开发工程师、系统开发工程师、Linux开发工程师、固件开发工程师等。

   知名的一些厂商，比如：以华为、vivo、oppo、小米为代表的手机厂；以紫光展锐、乐鑫为代表的芯片厂；以大疆、海康威视、大华、CVTE等具有自己终端业务厂商；以及海尔、海信、格力等传统家电行业。

   随着5G的普及，物联网(即万物互联，)也成为了一种新兴势力，比如：阿里lot、腾讯lot、京东、百度、美团等都有硬件相关的事业部。

5. 数字图像处理
   数字图像处理中涉及到大量数学矩阵方面的运算，对CPU算力要求比较高，主要的图像处理算法库和开源库等都是C/C++写的，比如：OpenCV、OpenGL等，大名鼎鼎的Photoshop就是C++写的。

6. 人工智能
   一提到人工智能，大家首先想到的就是python，认为学习人工智能就要学习python，这个是误区，python中库比较丰富，使用python可以快速搭建神经网络、填入参数导入数据就可以开始训练模型了。但人工智能背后深度学习算法等核心还是用C++写的。

7. 分布式应用
   近年来移动互联网的兴起，各应用数据量业务量不断攀升；后端架构要不断提高性能和并发能力才能应对大信息时代的来临。在分布式领域，好些分布式框架、文件系统、中间组件等都是C++开发的。对分布式计算影响极大的Hadoop生态的几个重量级组件：HDFS、zookeeper、HBase等，也都是基于Google用C++实现的GFS、Chubby、BigTable。包括分布式计算框架MapReduce也是Google先用C++实现了一套，之后才有开源的java版本。

2. C++基本语法知识

2.1. C++关键字(C++98)

C++总计63个关键字，C语言32个关键字

2.2. 命名空间

2.2 命名空间使用

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。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int rand = 0;
// C语言没办法解决类似这样的命名冲突问题，所以C++提出了namespace来解决
int main()
{printf("%d\n", rand);return 0;
}
// 编译后后报错：“rand”: 重定义；以前的定义是“函数”	

运行这个代码，就会报错，因为，我们定义的变量和库里面的函数名冲突了，这时候就可以考虑使用命名空间来解决这个问题。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>namespace bite
{int rand = 0;
}int main()
{printf("%d\n", rand);return 0;
}

运行结果如图：

可以看到代码就可以正常运行了，但是这里的打印的结果不是命名空间里面的rand，而是全局的函数rand的地址，因为，在我们使用变量，函数的时候，编译期间默认会在局部域找，再到全局域找，不会到命名空间中找。

当我们想要使用命名空间里面的变量，就要加前面加上域作用限定符，限定我们想要查找的范围。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>namespace bite
{int rand = 0;
}int main()
{printf("%d\n", bite :: rand);//:: 域作用限定符，指定在bite命名空间里面查找return 0;
}

运行结果如图：

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

命名空间中可以定义变量，函数，类型

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>namespace bite1
{int rand = 0;int Add(int left, int right){return (left + right) * 2;}
}namespace bite2
{int rand = 10;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{printf("%d\n", bite1 :: rand);printf("%d\n", bite2 :: rand);printf("%d\n", bite1::Add(1, 2));printf("%d\n", bite2::Add(1, 2));return 0;
}

运行结果如图：

2.2 命名空间使用

namespace bit
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int a = 0;int b = 1;int Add(int left, int right){return left + right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}int main()
{// 编译报错: “a”: 未声明的标识符printf("%d\n", a);return 0;
}

命名空间的使用有三种方式：

• 加命名空间名称及作用域限定符

int main()
{printf("%d\n",bit:: a);return 0;
}

运行结果如图：

• 使用using将命名空间中某个成员引入

using bit::a;
int main()
{printf("%d\n",a);return 0;
}

运行结果如图：

• 使用using namespace 命名空间名称引入

using namespace bit;
int main()
{printf("%d\n",a);printf("%d\n", Add(1,2));Node node = { 0 };return 0;
}

运行结果如图：

补充: 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间，编译器最后会合成同一个命名空间中，命名空间域都是修饰全局的变量/函数/类型的，不会影响生命周期，这些被命名空间修饰的变量/函数/类型还是全局的，只不过名字被命名空间隔离出起来了，命名空间影响的是编译器编译的时候默认查找规则，展开命名空间不会到全局域查找还会到命名空间中查找。

2.3. C++输入&输出

#include<iostream>
// std是C++标准库的命名空间名，C++将标准库的定义实现都放到这个命名空间中
using namespace std;
int main()
{cout << "Hello world!!!" << endl;return 0;
}

运行结果如图：

说明：

1. 使用cout标准输出对象(控制台)和cin标准输入对象(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及按命名空间使用方法使用std。
2. cout和cin是全局的流对象，endl是特殊的C++符号，表示换行输出，他们都包含在包含< iostream >头文件中。
3. <<是流插入运算符，>>是流提取运算符。
4. 使用C++输入输出更方便，不需要像printf/scanf输入输出时那样，需要手动控制格式。C++的输入输出可以自动识别变量类型

#include<iostream>
using namespace std;int main()
{//<< 流插入int i = 0;double j = 1.1;//自动识别类型cout << i << " " << j << endl;//流提取cin >> i >> j;cout << i << " " << j << endl;return 0;
}

运行结果如图：

std命名空间的使用惯例：

std是C++标准库的命名空间，如何展开std使用更合理呢？

1. 在日常练习中，建议直接using namespace std即可，这样就很方便。
2. using namespace std展开，标准库就全部暴露出来了，如果我们定义跟库重名的类型/对象/函数，就存在冲突问题。该问题在日常练习中很少出现，但是项目开发中代码较多、规模大，就很容易出现。所以建议在项目开发中使用，像std::cout这样使用时指定命名空间 + using std::cout展开常用的库对象/类型等方式。

2.4. 缺省参数

2.4.1 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缺省值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该形参的缺省值，否则使用指定的实参。

void Func(int a = 1)
{cout << a << endl;
}int main()
{Func(2);Func();
}

运行结果如图：

2.4.2 缺省参数分类

• 全缺省参数

void Func(int a = 10, int b = 20, int c = 30)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl << endl;
}int main()
{Func(1, 2, 3);Func(1, 2);Func(2);Func();
}

运行结果如图：

• 半缺省参数

void Func(int a, int b = 10, int c = 20)
{cout << "a = " << a << endl;cout << "b = " << b << endl;cout << "c = " << c << endl << endl;
}int main()
{Func(1, 2, 3);Func(1, 2);Func(2);
}

运行结果如图：

注意：

1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现

//a.hvoid Func(int a = 10);// a.cppvoid Func(int a = 20){}// 注意：如果生命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。

3. 缺省值必须是常量或者全局变量
4. C语言不支持（编译器不支持）

2.5. 函数重载

2.5.1 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 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

1. 参数类型不同

#include <iostream>
using namespace std;void Swap(int* pa, int* pb)
{cout << "void Swap(int* pa, int* pb)" << endl;
}void Swap(double* pa, double* pb)
{cout << "void Swap(double* pa, double* pb)" << endl;
}int main()
{int a = 0, b = 1;double c = 1.1, d = 2.2;Swap(&a, &b);Swap(&c, &d);return 0;
}

运行结果如图：

2. 参数的个数不同

void f()
{cout << "f()" << endl;
}void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}int main()
{f();f(2);return 0;
}

运行结果如图：

3. 参数类型顺序不同

void f(int a, char b)
{cout << "f(int a,char b)" << endl;
}void f(char b, int a)
{cout << "f(char b, int a)" << endl;
}int main()
{f(1, 'a');f('a', 1);return 0;
}

运行结果如图：

2.5.2 C++支持函数重载的原理–名字修饰(name Mangling)

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？

在C/C++中，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。

1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？
2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起（函数的地址是第一句指令的地址，call指令是跳转到要执行的函数）。
3. 那么链接时，面对Add函数，链接接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。
4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们使用了g++演示了这个修饰后的名字。
5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】

• 采用C语言编译器编译后结果

结论：在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。

• 采用C++编译器编译后结果
  
  结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。

6. 通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修
   饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。
7. 如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办
   法区分。

总结:因为链接的时候要用函数名去找地址，如果声明和定义分离的情况下，C语言直接用函数名去找，因为函数名相同无法区分，C++因为有函数名修饰规则，相同的函数的的不同参数修饰后的名字并不相同，这时候就可以通过修饰后的函数名去找对应的函数。

2.6. 引用

2.6.1 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。

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

int main()
{int a = 0;//引用：b是a的别名int& b = a;b++;cout << a << endl;cout << b << endl;}

运行结果如图：

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

void Swap(int& px, int& py)
{int tmp = px;px = py;py = tmp;
}int main()
{int a = 3, b = 5;Swap(a, b);cout << a << " " << b << endl;return 0;
}

运行结果如图：

2.6.2 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

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10;// int& ra;   // 该条语句编译时会报错int& ra = a;int& rra = a;printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);return 0;
}

2.6.3 常引用

int main()
{	//权限的平移int x = 0;int& y = x;//权限的缩小,可以const int& z = x;//权限的放大//m只读//n变成m的别名,n的权限值可读可写const int m = 0;//int& n = m; // 该语句编译时会出错，n为常量//权限的平移const int& n = m;//可以,不是权限的放大//m拷贝给p,p的修改不影响mint p = m;//权限的放大//p1可以修改,*p1不可以,const修饰的是p1const int* p1 = &m;//int* p2 = p1;  //err//权限的平移const int* p2 = p1;//权限的缩小int* p3 = &x;const int* p4 = p3;return 0;

2.6.5 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 <iostream>
using namespace std;#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;
}int main()
{TestRefAndValue();return 0;
}

运行结果如图：

常见问题

int main()
{// 权限可以平移/缩小 不能放大double d = 12.34;int i = d;//int& r = d;  //err,类型转换会产生临时变量//临时变量有常性const int& r1 = d;int x = 0, y = 1;//int& r2 = x + y;  //err,表达式运算的结果也会产生临时变量//临时变量有常性const int& r2 = x + y;return 0;
}

2.6.6 引用和指针的区别

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;
}

运行结果如图：

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 main()
{int a = 10;int& ra = a;	//语法上不开空间ra = 20;int* pa = &a; //语法上要开空间*pa = 20;int* ptr = NULL;int& r = *ptr;//这里只是把ptr的地址保存起来,并没有对空指针解引用return 0;
}
}

我们来看下引用和指针的汇编代码对比

引用结果为引用类型的大小

int main()
{int a = 10;int& ra = a;	//语法上不开空间ra = 20;int* pa = &a; //语法上要开空间*pa = 20;cout << sizeof(ra) << endl;cout << sizeof(a) << endl;cout << sizeof(double&) << endl;cout << sizeof(int&) << endl;return 0;
}

运行结果如图：

引用和指针的不同点:

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。

2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求

3. 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

4. 没有NULL引用，但有NULL指针

5. 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)

6. 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

7. 有多级指针，但是没有多级引用

8. 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

9. 引用比指针使用起来相对更安全

2.7. 内联函数

2.7.1 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。

1. 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：减少调用开销，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，所以可以直接在头文件中定义内联函数。

【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 enum
2. 短小函数定义 换用内联函数

2.8. auto关键字(C++11)

2.8.1 类型别名思考

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

int main()
{int j = 0;//右边初始化自动推导类型auto i = 0;return 0;
}

使用typedef给类型取别名确实可以简化代码，但是typedef有会遇到新的难题：

typedef char* pstring;
int main()
{//const修饰的变量必须被初始化，因为只有一次初始化的机会//const pstring p1; // err, 等价于<==> char* const p1 //这里const限制的是*p1，p1可以不初始化const pstring* p2; // 等价于<==> char* const * p1return 0;
}

2.8.2 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，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。

int TestAuto()
{return 10;
}int main()
{int a = 10;auto b = a;auto c = 'a';auto d = TestAuto();cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).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;
}

运行结果如图：

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。

2.8.3 auto的使用细则

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;auto a1 = x;auto a2 = &x;//必须是指针auto* b = &x;//引用auto& c = x;
   }
   

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
   }
   

2.8.3 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。

2.9. 基于范围的for循环(C++11)

2.9.1 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：

int main()
{int array[] = { 1,2,3,4,5 };int sz = sizeof(array) / sizeof(array[0]);int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){array[i] *= 2;}for (i = 0; i < sz; i++){cout << array[i] << " ";}cout << endl;//C++范围for//自动取数组array中的值,赋值给e//自动++,自动判断结束for (auto e : array){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

运行结果如图：

如果我们想要修改数组内容:

int main()
{int array[] = { 1,2,3,4,5 };int sz = sizeof(array) / sizeof(array[0]);int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){array[i] *= 2;}for (i = 0; i < sz; i++){cout << array[i] << " ";}cout << endl;//C++范围for//自动取数组array中的值,赋值给e//自动++,自动判断结束for (auto& e : array)//如果是赋值并不会影响数组里面的内容,所以这里要用引用{e /= 2;}for (auto e : array){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

运行结果如图：

这里的atuo，e也可以替换:

int main()
{int array[] = { 1,2,3,4,5 };int sz = sizeof(array) / sizeof(array[0]);int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){array[i] *= 2;}for (i = 0; i < sz; i++){cout << array[i] << " ";}cout << endl;//C++范围for//自动取数组array中的值,赋值给e//自动++,自动判断结束for (auto& e : array)//如果是赋值并不会影响数组里面的内容,所以这里要用引用{e /= 2;}for (int x : array){cout << x << " ";}cout << endl;return 0;
}

运行结果如图：

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;
}

2.10. 指针空值nullptr(C++11)

2.10.1 C++98中的指针空值

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为空指针。

如果我们想要修改数组内容:

#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)//函数的定义不用可以不写形参
{cout << "void f(int)" << endl;
}void f(int* p)
{cout << "f(int*)" << endl;
}int main()
{f(0);f(NULL);return 0;
}

运行结果如图：

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。

void f(int)//函数的定义不用可以不写形参
{cout << "void f(int)" << endl;
}void f(int* p)
{cout << "f(int*)" << endl;
}int main()
{f(0);f(NULL);f((int*)NULL);f(nullptr);return 0;
}

运行结果如图：

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。