inline关键字的真正用途

背景

在很长一段时间里，我一直以为inline关键字的作用就是给编译器提建议，让函数内联到代码中。然而今天偶然在逛b站时发现之前的理解有误，于是重新整理如下。

cppreference对inline的描述

简单翻译就是说，一个inline函数满足以下方面：

1. inline函数的定义必须能在本单元被找到。因为inline函数实际上是仅内部可见，无法依靠其他单元提供定义。（实际上，inline函数的声明和定义一般是一起写的，而模板函数就是默认inline，因此不能分离。毕竟模板的特化是在编译时期决定的，如果将定义单独放在一个单元，那么只能等到链接才知道定义需要被特化成哪些版本，这个时候再来修改编译单元已经晚了）。
2. 如果一个inline函数没有被声明为static，那么符合以下方面（如果为static，每个单元使用的inline函数就不是同一个了）
   a. 一个inline函数可以被多次定义，但一个编译单元只能定义一次，并且每个定义都相同。（常用的方法就是在头文件中写inline函数的定义，对于一些header-only库很常见）
   b. 多次定义中的每一次都需要声明inline
   c. 该函数在每个编译单元都具有相同地址。这句话是指他们最终指向的都是同一个函数，如果函数有局部的static变量，不同编译单元都会访问同一个变量。

有趣的是，cppreference中指出，inline的原本含义就是提示编译器对函数进行内敛的优化，原文中使用了the original intent一词

注意点

cppreference指出，如果多处定义inline，但定义不同，那么程序将是ill-formed的，但不需要诊断提示。

此外，如果单元内没有inline函数的定义，只有声明，那编译器会无视inline，将其作为普通函数，等待链接时补全定义。

总结

使用inline不再是为了内联优化，而是想要在头文件中实现函数定义（不用inline的话，这么做会报重复定义的错误）