C++核心技術知識有哪些

這篇文章主要介紹“C++核心技術知識有哪些”，在日常操作中，相信很多人在C++核心技術知識有哪些問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”C++核心技術知識有哪些”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

1. 自動類型推導 auto & decltype()

關于類型可能很多同學會覺得這個話題比較簡單，因為這基本是所有語言的基礎，C/C++、Java等等這些靜態類型語言...，基本都放在第一章節講解，而且很多語言是相通的，但是C++有一個比較強大的關鍵字auto，我覺得有必要強調一下。其實，我們可以根據這個詞的意思差不多猜出這個關鍵字的功能 —— 自動類型推導。也就是說如果一個變量的類型是auto時，它會根據變量的值自動推導出類型。那么，可能就會有朋友產生疑問了：變量是什么類型不是很容易看出來嗎？感覺沒什么用處。也許在C語言或Java中，確實，變量的類型清晰可見，但是C++就不一樣了。例如，

template<class T, class U>auto add(T t, U u) { return t + u; }

C++中有模板的概念，代碼中所示模板就是實現兩個對象t和u的加法，當我們調用add函數時，由于使用了auto關鍵字，返回值類型會自動推導，即為t+u結果類型，如下：

auto  b = add(2, 5);     //這里的b是int型auto  c = add(2.3, 8);    //這里的c是float型

到這里，可能又有朋友說，這也沒什么呀，我還是能一眼看出結果的類型，但是這里因為有了auto，才更加體現了C++模板的優勢，定義一次函數，就可以進行多種類型數據的運算處理，并可以返回不同類型的結果，實現代碼的復用。那么，除了這種比較簡單的情況，還有沒有比較復雜的類型？下面接著看：

vector<vector<Dtype> > pred_boxes;for (auto pred_box = pred_boxes.begin(); pred_box != pred_boxes.end(); pred_box++){  pred_box->push_back(batch_id);}

這是我從caffe框架中截取的一段代碼，先不管其含義，僅僅關注auto的用法。這里是實現一個遍歷的功能，將batch_id存到pred_box中。我們定義了一個迭代器pred_box,這里由于auto會自動推導其類型，我們幾乎什么都不用管。但是實際上它的類型是什么樣的呢？請看：

vector<vector<Dtype> >::iterator pred_box;

就是上面的代碼中所寫，是不是覺得繁瑣了很多。說到遍歷，我們也可以將上面的代碼這樣簡化：

vector<vector<Dtype> > pred_boxes;for (auto pred_box ：pred_boxes){  pred_box->push_back(batch_id);}

世界又清凈了一些！

說完auto，C++中還有一個與自動類型獲取有關的關鍵字 —— decltype。
那么這二者有什么區別呢？auto關鍵字根據表達式的值推導其類型，可以假想為auto變成了這個類型（實際上不是）。在這個過程中表達式是會被計算的，但是有時候我們并不想表達式被計算，但是仍然希望得到表達式值的類型，這就用到了decltype，用法就是decltype(表達式)，舉個栗子：

decltype(pred_boxes) pred_boxes1;

我們定義一個和pred_boxes類型的相同的變量pred_boxes1

同樣，對于下面的表達式：

int &k = 1;decltype(k)  j = 1;

j的類型就是int引用類型了。

2. 常量限定符const與 constexpr

講完了自動類型推導，接下來說一下C++中與常量定義相關的兩個關鍵詞 const 和 constexpr。

首先它們都是限定符，起到對變量進行限定的作用，當我們不希望一個變量的值被修改時，我們就需要用const進行限定。比如我們希望固定一個緩沖區的大小：

const int bufferSize = 1024;

那么，這里bufferSize便為不可修改變量，這里的用法與在C中一樣，下面講一下const在C++中的用法。

（1）const的用法

const與引用一起使用

在C++中const會經常與引用一起使用，如下：

const int i = 512;const int &j = i;

這里i與j都是常量，i是整型常量，就是整型引用常量（指向常量的引用），而且需要注意一點，const常量只能作為const常量的值（有點拗口！）

舉個例子：

這里j是一個指向常量的引用，它也可以作為一個值，初始化另一個常量如下

const int &k = j;

這里k如果是一個引用的話必須為常量，如果不是引用的話，可是是一個變量。如下：

int k = j;

可能有的朋友會有些疑惑，既然

int &k = j;

不可以，為什么去掉&就可以了呢？簡單解釋一下，其實引用并不是一個實體對象，而是代表了一種綁定關系。

對于 

int &k = j;

來說，其含義是將k綁定到j, 雖然k和j名字不同，但是在硬件上，它們占用同一塊內存，既然j是常量，那么k必然是常量，而

int k = j; 

就不一樣了

const與指針一起使用

除了與引用在一起鬼混，const還常常喜歡與指針一起玩耍。這里先簡單說一下引用和指針的區別，雖然很簡單，但是我覺得還是有必要略講一下。上面談到引用其實并不是一個實體對象，即不像整型變量、結構體、枚舉等等這些變量獨自占據內存空間，引用表示了一種綁定關系，將一個別名綁定到一塊內存空間（所以定義引用變量時必須要初始化）。但是指針就不同了，本質上，指針是一塊存儲內存地址的變量，它有一塊內存空間存儲地址信息。那么const與指針一起使用，又會發生什么有意思的事呢？一起來看幾個例子：

const double pi = 3.14;const double *ptr  = π

ptr是一個指向const double類型的指針，所以其值必須為const double類型的地址，這里只需要保證指針指向的值不變即可，至于ptr中存的值（地址）是可以改變的，也就是說這里的const限定了指針指向的內存存的值，即上面pi不可改變。

上面說過，指針本身也是一個實體對象，不像引用徒有虛名。所以有一個叫常量指針的（const pointer）家伙。既然叫常量指針，const限定的是指針本身，這就意味著指針中的值不可改變，舉個例子：

double pi = 3.14；double * const ptr = π

ptr中的值在其生命周期中永遠指向&pi, 此時pi可以隨意改變，但是ptr中存的地址是固定的。

那么將這兩者結合起來就可以得到

const double pi = 3.14;const double * const ptr = π

這樣ptr無論指向的值還是其本身都是不可以改變的。

const與類的成員函數一起使用

const除了與“變量”一起使用外，在C++中還會與類的成員函數一起用。這個涉及到類與對象相關的知識，還有成員函數，成員變量，展開講的話會比較多，后面與類和對象放一起說。

（2）constexpr的用法

上面我們講了講const的用法，下面就簡單說下constexpr。constexpr作為限定詞在含義上與const并不相同，constexpr是為了在初始化一個變量時，讓編譯器判斷這個變量的值是否是一個常量或常量表達式，如果該變量用constexpr限定，但是初始化值并不是一個常量或者常量表達式，編譯器便會報錯，（因為我們在定義常量時并不確定右邊的表達式是否是常量表達式），這樣看來還是難于解釋，下面就用幾個例子解釋一下：

constexpr int a = k +1;constexpr int b = newfun();

在這兩個例子中，編譯器在編譯時會檢查k+1和newfun()是否是常量表達式（函數），如果不是，上面的定義就不成立，編譯會失敗。

常量表達式一個重要的特點就是在編譯階段已經確定，下面這個就不是常量表達式：

const int b = newfunc();

因為，這里newfunc()在程序運行的時候才知道結果，在編譯階段因為沒有用constexpr限定，編譯器并不會檢查newfunc()

前面我們說了指針和引用，這里constexpr也是可以和它們一起使用的，但是限制地比較嚴格。以下用指針舉例：

const int *i = nullptr;constexpr int *i = nullptr;

第一個i表示指向int常量的指針

第二個表示指向int的常量指針

3.  空指針NULL與nullptr

下面說一下C++中的空指針。熟悉C的朋友對空指針非常熟悉，NULL。對，C++中仍然有這個關鍵字，不信可以看上面的關鍵字表。但是，在標準C++不建議使用NILL,因為NULL是整數0的宏定義。我們經常使用空指針來初始化一個指針變量，試想一下如果用一個整數作為指針變量的值，總是有些不妥，盡管編譯器不會報錯。所以C++11標準推薦我們使用nullptr,這個關鍵字本身就是代表空指針，更加合適，所以下次如果你們在C++中初始化一個指針變量時，就用名副其實的nullptr吧。

到此，關于“C++核心技術知識有哪些”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！