C++ 函数探幽

内联函数：

工作原理：

将一些短小的函数， 声明为inline类型， 编译器在编译时，会直接替换函数调用处的代码

为什么会有内联函数：

在程序运行时， 如果调用了函数， 会经历以下步骤：

1. 拷贝参数，内存中跳转到当前函数的机器码内，复制参数， 运行代码

2. 将函数的返回值放在CPU寄存器或某个内存地址中

3. 回到被调用的代码处，取出返回值

可以看到 ，一个函数调用会经历很多步骤， 这些步骤也会加大内存开销，降低程序运行效率。

但是有些函数的复用性很高， 写成函数用来调用， 会减少代码量， 所以就出现了内联函数

直接替换代码行，减少了来回跳转的过程

但是也不是每个函数都要写成内联函数的

内联函数只建议一些代码量小， 复用性高的函数使用。

 

引用变量：

使用引用作为函数的参数时，应尽量使用const 修饰符， 原因如下：

1. 防止代码无意中修改数据的值

2. const 形参可以同时接收const 和非const 参数，而非const形参，只能接受非const 参数

3. const 引用使函数能够正确生成并使用临时变量。

 

当参数类型和函数类型不匹配时，如果你意图是修改实参， 那么C++ 默认的机制会阻止这种行为

假如参数不匹配， C++ 会生成一个临时的类型正确的变量， 并将类型不匹配的实参，强制转换为 和形参对应类型的变量

此时， 函数中的引用形参就会指向新的临时变量， 所以不会修改实参的值。

 

 

将引用作为返回值时需要注意的事项：

为何要将引用作为返回值：

函数结束时，会将返回值复制到寄存器或者内存中某个位置上，如果这个值只是一个int等基本类型，这样没什么影响

但是如果返回一个非常大的数据，那么复制返回值的这一步， 会降低程序的运行效率

但是如果此时返回一个引用， 那么这个引用最大的长度也不过是内存的大小，会提升程序的效率

 

但是需要注意的， 返回的引用不能是函数中生成的临时变量（局部变量）

因为局部变量在函数运行结束后就会被释放，此时如果直接访问返回值， 会导致程序访问空引用， 进而崩溃

应当返回函数参数列表中的应用， 因为这个引用是在函数调用之前就已经指向的内存， 在函数运行结束之后返回值 也能访问的到。

 

 

将引用用于类对象需要注意的事项：

对象，继承，和引用：

ofstream 和 ostream类：

这两个类是继承关系，ofstream继承于ostream

因为这两个类可以进行强制类型转换

所以ostream & 的引用可以指向 ofstream 对象

 

总计， 合适使用引用作为参数：

一、只是传递值，而不修改值：

1，如果数据对象很小， 比如内置的基本数据类型， 按值传递

2，如果数据对象是数组 ， 则按指针传递， 因为这是唯一的选择，因为不修改值，所以要在函数声明中加入const

3，如果数据对象是较大的结构，则按const 引用或const指针传递， 提高程序运行效率， 节省复制数据对象所需的时间

4，如果数据对象是类对象， 则使用const 引用， 类设计的语义常常要求使用引用， 这是C++新增这项特性的主要原因， 也是标准方式。

二、修改调用的参数

1，如果是内置数据类型， 使用指针

2，如果是数组，则只能使用指针

3，如果是结构，使用指针或引用。

4，如果是对象，则使用引用。