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技术 2022年11月6日
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内联函数:
() 内联函数定义和作用:
将一个函数声明为inline,那么函数就成为内联函数。内联函数通常就是它在程序中每个调用点上“内联地”展开。从定义上看,内联函数跟一般函数不一样,一般函数调用的时候是需要调用开销的(比如出栈入栈等操作),内联函数从定义上看更像是宏,但是跟宏不一样。
内联函数的作用主要就是使用在一些短小而使用非常频繁的函数中,为了减少函数调用的开销,为了避免使用宏(在c++中,宏是不建议使用的)。比如内联函数inline int func(int x){return x*x;} 在调用的时候cout<<func(x)<<endl,在编译时将被展开为:
cout<<(x*x)<<endl;
() 内联函数相对于宏的区别和优点:
从上面的分析中,可以看出,内联函数在表现形式上与宏很类似。但是内联函数和宏之间的区别很明显。宏是在预处理时进行的机械替换,内联是在编译时进行的。内联函数是真正的函数,只是在调用时,没有调用开销,像宏一样进行展开。内联函数会进行参数匹配检查,相对于带参数的宏有很好的优点,避免了处理宏的一些问题。
() 如何使用内联函数和禁止内联:
要让一个函数称为内联函数,有两种方法:一种是把函数加上inline关键字;一种是在类的说明部分定义的函数,默认就是内联的。
要禁止编译器进行内联,可以使用#pragma auto_inline编译指令或者改变编译参数。
() 内联函数注意事项:
() 内联函数一定会内联展开吗?答案是否定的。对于内联函数,程序只是提供了一个“内联建议”,即建议编译器把函数用内联展开,但是真正是否内联,是由编译器决定的,对于函数体过大的函数,编译器一般不会内联,即使制定为内联函数。
() 在内联函数内部,不允许用循环语句和开关语句(if或switch)。内联函数内部有循环和开关,也不会出错,但是编译器会把它当做非内联函数的。
() 关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数真正内联,仅把inline放在函数声明的前面不起任何作用。因为inline是一种用于实现的关键字,不是一种用于声明的关键字。内联函数的声明是不需要加inline关键字的,内联函数的定义是必须加inline的(除了类的定义部分的默认内联函数),尽管很多书声明定义都加了,要注意理解声明和定义的区别。
() 在一个文件中定义的内联函数不能在另一个文件中使用。它们通常放在头文件中共享。
() 内联函数的定义必须在第一次调用之前。注意,这里是定义之前,不仅仅是声明之前。对于普通函数,可以在调用之前声明,调用代码之后具体定义(实现函数),但是内联函数要实现内联,必须先定义再调用,否则编译器会把在定义之前调用的内联函数当做普通函数进行调用。
() 说明:上面这些inline的注意事项,在编程时要自己注意,因为上面的注意事项不遵守很多并不会引起编译错误,只是会导致写了inline的函数不是内联函数,从而与预期的目的不一样。所以很多没法用程序实例说明到底编译器是按照inline还是非inline调用的,或许分析汇编代码能看出,但是水平有限,就不多分析了。
() 一些关于内联的参考文章:
http://www.cppblog.com/fwxjj/archive/2007/04/20/22352.html 关于c++的内联函数
http://www.yuanma.org/data/2007/1211/article_2916.htm inline函数的一些总结
http://blog.csdn.net/gaoxiaowei/archive/2008/09/02/2866773.aspx C++基础--内联函数
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关键字inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联,仅将inline 放在函数声明前面不起任何作用

所以说,inline 是一种“用于实现的关键字”,而不是一种“用于声明的关键字”。一般地,用户可以阅读函数的声明,但是看不到函数的定义。尽管在大多数教科书中内联函数的声明、定义体前面都加了inline 关键字,但我认为inline 不应该出现在函数的声明中。这个细节虽然不会影响函数的功能,但是体现了高质量C++/C 程序设计风格的一个基本原则:声明与定义不可混为一谈,用户没有必要、也不应该知道函数是否需要内联。

定义在类声明之中的成员函数将自动地成为内联函数

例如

class A

{

public:void Foo(int x, int y) {  } // 自动地成为内联函数

}

将成员函数的定义体放在类声明之中虽然能带来书写上的方便,但不是一种良好的编程风格,上例应该改成:

// 头文件

class A

{

public:

void Foo(int x, int y);

}

// 定义文件

inline void A::Foo(int x, int y){} 

慎用内联

内联能提高函数的执行效率,为什么不把所有的函数都定义成内联函数?如果所有的函数都是内联函数,还用得着“内联”这个关键字吗?内联是以代码膨胀(复制)为代价,仅仅省去了函数调用的开销,从而提高函数的执行效率。如果执行函数体内代码的时间,相比于函数调用的开销较大,那么效率的收获会很少。另一方面,每一处内联函数的调用都要复制代码,将使程序的总代码量增大,消耗更多的内存空间。

以下情况不宜使用内联:

(1)如果函数体内的代码比较长,使用内联将导致内存消耗代价较高。

(2)如果函数体内出现循环,那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。要当心构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为,如“偷偷地”执行了基类或成员对象的构造函数和析构函数。所以不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类声明中。一个好的编译器将会根据函数的定义体,自动地取消不值得的内联(这进一步说明了 inline 不应该出现在函数的声明中)。

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