6_内联函数分析

关键词:内联函数 inline

1. 常量与宏回顾

  • C++中的const常量可以代替宏常量定义:如:
const int A = 3 <--> #define A 3

问题:C++中是否有解决方案代替宏代码片段呢?
内联函数

2. 内联函数

  • C++中推荐使用内联函数替代宏代码片段
  • C++中使用inline关键字声明内联函数
inline int func(int a, int b)
{
  return a < b ? a : b;
}
  • 内联函数声明时inline关键字必须和函数定义结合在一起,否则编译器会直接忽略内联请求。
  • C++编译器可以将一个函数进行内联编译
  • 被C++编译器内联编译的函数叫做内联函数
  • C++编译器直接将函数体插入函数调用的地方
  • 内联函数没有普通函数调用时的额外开销(压栈、跳转、返回)
  • C++编译器不一定满足函数的内联请求!!!

编程说明:内联函数的初探

#include <stdio.h>

#define LOG_INT(i) printf("%s = %d\n", #i, i)

int func(int a, int b)
{
    return a < b ? a : b;
}

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 3;
    int c = 0;

    c = func(++a, b);
    
    LOG_INT(a);
    LOG_INT(b);
    LOG_INT(c);

    return 0;
}

输出结果:

a = 2
b = 3
c = 2
  • 内联函数具有普通函数的特征(参数检查、返回类型等)
  • 函数的内联请求可能被编译器拒绝
  • 函数被内联编译后,函数体直接扩展到调用的地方
  • 宏代码片段由预处理器处理,进行简单的文本替换,没有任何编译过程,因此可能出现副作用
  • 现代C++编译器能够进行编译优化,一些函数即使没有inline声明,也可能被内联编译
  • 一些现代C++编译器提供了扩展语法,能够对函数进行强制内联,如:
 g++:__attribute__((always_inline))
MSVC:__forceinline

编程说明:内联函数的深度示例

#include <stdio.h>

__attribute__((always_inline))

int add_inline(int n);

int main(int argc, char* argv[])
{
    int r = add_inline(10);

    printf("r = %d\n", r);

    return 0;
}

inline int add_inline(int n)
{
    int ret = 0;

    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        ret += i;
    }

    return ret;
}

输出结果:

r = 45

3. C++中inline内联编译注意事项:

  • 不能存在任何形式的循环语句
  • 不能存在过多的条件判断语句
  • 函数体不能过于庞大
  • 不能对函数进行取址操作
  • 函数内联声明必须在调用语句之前
对于现代的编译器,上面的注意事项都会受到限制,内联几乎都可以满足

4. 小结

  • C++中可以通过inline声明内联函数
  • 编译器直接将内联函数体扩展到函数调用的地方
  • inline只是一种请求,编译器不一定允许这种请求
  • 内联函数省去了函数调用时的压栈、跳转和返回的开销

声明:此文章仅是本人在学习狄泰学院《C++深度解析教程》所做的笔记,文章中包含狄泰软件资料内容,一切版权归狄泰软件所有!
实验环境:gcc version 4.8.4 (Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04.3)

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