C++ 入门必看：引用怎么用？inline 和 nullptr 是什么？

在 C++ 入门中，引用、inline 和 nullptr 是三个基础且重要的概念，下面分别解释它们的用法和意义：

一、引用（Reference）：给变量起“别名”

引用是已存在变量的别名，它与原变量共享同一块内存空间，修改引用会直接影响原变量。

用法：

1. 定义引用：用 & 符号声明，必须在定义时初始化，且不能再指向其他变量。int a = 10; int& ref = a; // ref 是 a 的引用（别名） ref = 20; // 修改 ref 等同于修改 a，此时 a = 20
2. 作为函数参数：避免值传递的拷贝开销，直接操作原变量（常用作输出参数）。void swap(int& x, int& y) { // 引用传递 int temp = x; x = y; y = temp; } int main() { int a = 1, b = 2; swap(a, b); // 直接交换 a 和 b 的值，无需指针 return 0; }
3. 作为函数返回值：可以返回变量的引用（需确保变量生命周期足够长），支持链式操作。int& getElement(int arr[], int index) { return arr[index]; // 返回数组元素的引用 } int main() { int arr[3] = {1, 2, 3}; getElement(arr, 1) = 100; // 直接修改数组元素，arr 变为 {1, 100, 3} return 0; }

注意：

• 引用必须初始化，且不能指向空（区别于指针）。
• 不存在“引用的引用”或“引用的指针”，但可以有“指针的引用”。

二、inline：内联函数，减少函数调用开销

inline 是用于修饰函数的关键字，建议编译器在调用该函数时，直接将函数体代码“插入”到调用处，而非执行常规的函数调用（压栈、跳转等操作），从而提高程序运行效率。

用法：

inline int add(int a, int b) {  // 声明为内联函数
    return a + b;
}
int main() {
    int sum = add(1, 2);  // 编译器可能直接替换为 sum = 1 + 2
    return 0;
}

注意：

• inline 是“建议”而非“命令”：编译器可能忽略该建议（例如函数体过大时）。
• 内联函数通常定义在头文件中（避免链接错误），且适合短小、频繁调用的函数（如工具函数）。
• 递归函数、复杂循环的函数不适合声明为 inline（会导致代码膨胀）。

三、nullptr：空指针常量（C++11 引入）

nullptr 是专门表示“空指针”的关键字，用于替代 C 语言中的 NULL（NULL 本质是 (void*)0 或 0，可能引发歧义）。

用法：

#include <iostream>
void func(int x) { std::cout << "int: " << x << std::endl; }
void func(char* p) { std::cout << "char*: " << p << std::endl; }

int main() {
    // NULL 会被当作 0 处理，调用 func(int)
    func(NULL);    // 输出：int: 0（可能不符合预期）
    
    // nullptr 明确表示空指针，调用 func(char*)
    func(nullptr); // 输出：char*: （空指针）
    return 0;
}

优势：

• 类型安全：nullptr 的类型是 nullptr_t，仅能隐式转换为指针类型，避免 NULL 被当作整数的歧义。
• 清晰表达意图：明确表示“这是一个空指针”，而非数字 0。

总结

• 引用：变量的别名，用于简化指针操作、减少拷贝，需初始化且不能更改指向。
• inline：建议编译器内联展开函数，适合短小函数，提高执行效率。
• nullptr：C++11 后的空指针常量，替代 NULL 以避免类型歧义，更安全。

这三个特性是 C++ 基础语法的重要部分，理解它们有助于写出更简洁、高效、安全的代码。