第6课-内联函数分析

1. 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++中是否有解决方案可以替代宏代码片段呢？

 

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;
}

　　PS：

　　　　(1)内联函数声明时，inline关键字必须和函数定义结合在一起，否则有的编译器会直接忽略内联请求！！！

　　　　(2)在VS2015中，inline关键只要结合了函数声明和函数定义中的一个，就可以内联

• 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）

　　PS：C++编译器不一定满足函数的内联请求！

 

编程实验：内联函数初探

#include <stdio.h>

#define FUNC(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))

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 = func(++a, b);

    printf("a = %d\n", a);　　// 宏：3　　内联：2
    printf("b = %d\n", b);　　// 宏：3　　内联：3
    printf("c = %d\n", c);　　// 宏：3　　内联：2

    return 0;
}

 

• 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

　　PS：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))属性

　　　　- MSVC：__forceinline

　　PS：在VS2015上测试__forceinline也不一定将函数内联，需要将项目->属性->配置属性->C/C++->优化->内联函数扩展设置为：只适用于 __inline (/Ob1)

 

编程实验：内联函数深度示例

#include <stdio.h>

//__forceinline__    // MSVC
__attribute__((always_inline))    // g++
//inline 
int add_inline(int n);

int main()
{
    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;
}

 

3. 注意事项

• C++中inline内联编译的限制

　　　　- 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

 

6. 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

 

本文出处：狄泰软件学院