C++中的内联函数分析

作者：子宇24
链接：https://www.cnblogs.com/dishengAndziyu/p/10902908.html

1、本节课学习 C++ 中才引入的新的概念，内联函数；

2、常量与宏回顾：

C++ 中的 const 常量可以替代宏常数定义，如：
const int A = 3; #define A 3
C++ 中如果要使用宏常数，则可以用 const 常数代替；
C++ 中是否有解决方案替代宏代码片段呢？
为了替换宏代码块，内联函数的概念被提出；

3、内联函数用法：

C++ 中推荐使用内联函数替代宏代码片段；
宏代码块看上去像函数但实际不是函数，因此其使用常带有副作用；
消除这样的副作用需要函数，但是函数的调用有入栈返回等开销，这一点宏代码块没有；
综合两者有点，避免两者缺点，内联函数被提出来；
C++ 中使用 inline 关键字声明内联函数；

1 inline int func(int a, int b)
2 {
3 return a < b ? a : b;
4 }

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内联函数在表现形式上和普通函数一样，但是它会被编译器进行优化，编译器直接将内联函数的函数体进行扩展，这个扩展由编译器直接将生成的代码进行扩展，扩展到调用这个内联函数的地方，由编译器进行，所以会进行编译器检查等一些列工作；

inline 可以将一个函数声明为内联函数，但是这种声明是对编译器的一种请求，请求编译器将这个函数进行内联编译，所以编译器可以拒绝内联请求；

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敛请求；

4、内联函数特点：

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；
内联函数在 C++ 中的地位是用来替换 C 中的宏代码块；
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敛请求；
此时内联函数变为普通函数，行为同普通函数；

5、内联函数初探编程实验：

main.cpp 文件：

#include
/* 宏代码块 */
#define FUNC(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
/* 声明一个内联函数 */
inline int func(int a, int b)
{
return a < b ? a : b;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int a = 1;
int b = 3;
int c = FUNC(++a, b); // ==> int c = ((++a) < (b) ? (++a) : (b)); 这里 a 加了两次；
// int c = func(++a, b);
printf("a = %d\n", a);
printf("b = %d\n", b);
printf("c = %d\n", c);
return 0;
}

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宏调用结果：

a = 3 b = 3 c = c

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函数调用结果：

a = 2 b = 3 c = 2

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VC 工程属性优化 inline 默认：

VC 工程属性优化 inline 内联：

Eclipse 工程 g++ 编译 inline 内联：

结论：
内联函数函数请求有可能被拒绝；
内联函数是存在的，可以替换宏代码块；

6、内联函数特征：

内联函数具有普通函数的特征（参数检查，返回类型等）；
类型更加安全；
C++ 提供各种方式让大家摒弃 C 中不好的一些特性，内联函数就是其中之一；
函数的内联请求可能被编译器拒绝；
可以通过配置的方式让编译器支持内联函数的请求；
函数被内联编译后，函数体直接扩展到调用的地方；
如果内联成功，其效率上可以和宏代码块媲美，且其在类型上比宏代码块安全很多，因此在 C++ 编程中，首选内联函数；
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；

7、现代 C++ 编译器对内联函数的行为：

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；
内联函数可能被拒绝是因为 C++ 诞生年代相对于现在比较早，当时编译技术未有达到现在先进的技术，因此对于一些复杂的内联函数，C++ 编译器没有能力将函数体直接扩展到调用的地方，所以 inline 关键字在当时设计成了对编译器的请求；
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)) 属性；
不是标准 C++ 属性；
MAVC:__forceinline；

8，内联函数深度示例编程实验：

main.cpp 文件：

[code]#include

__forceinline
// __attribute__((always_inline))
// inline
int add_inline(int n);

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

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

return 0;
}

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

for(int i=0; i