【四】C++函数的升级（一）--内联函数

目录

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1宏的回顾

2内联函数的使用

3内联函数

4内联函数的特点

5编译器的优化

6内联编译的限制

7内联实现机制

1、宏的回顾

在C语言中，可以定义宏常量和宏代码片段，但是它们各自都有不足，它们都是在预编译阶段进行简单的文本替换，没有类型安全等相关检查；

在C++中，宏常量可以用const常量代替，并且const常量会更加安全，它在编译阶段进行处理；

const int A = 3; <==> #define A 3

在C++中，宏代码片段可以通过内联函数来代替，其实C语言中也可以这么做！这样可避免宏的副作用，它也是在编译阶段进行处理，不是做简单的文本替换；

2、内联函数的使用

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

示例：

exp-1.cpp

//声明并定义一个内联函数
inline int func(int a, int b)
{
return a < b ? a : b;
}

Tip:

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。

3、内联函数

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

内联函数在最终生成的代码中是没有定义的

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++编译器不一定准许函数的内联请求！

4、内联函数的特点

内联函数是一种特殊的函数，具有普通函数的特征（参数检查，返回类型等）

内联函数是对编译器的一种请求，因此编译器可能拒绝这种请求

内联函数由编译器处理，直接将编译后的函数体插入调用的地方

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

5、编译器的优化

现代C++编译器能够进行编译优化，因此一些函数即使没有inline声明，也可能被编译器内联编译

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++中的”__attribute__((always_inline))“属性

示例：

exp-2.cpp

#include <stdio.h>

//强制内联
inline int f_inline(int a, int b) __attribute__((always_inline));

int f_no_inline(int a, int b);

int main(int argc, char *argv[])
{
int r1 = f_inline(1, 2);
int r2 = f_no_inline(1, 2);

return 0;
}

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

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

Tip:

  对于上面的代码，可以使用g++分步编译，查看便以后的汇编代码，从汇编代码中即可看出，内联编译后，f_inline函数就已经“不存在”了。

  编译命令：

g++ -S exp-2.cpp

6、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

Tip:

  编译器对于内联函数的限制并不是绝对的，内联函数相对于普通函数的优势只是省去了函数调用时压栈，跳转和返回的开销。因此，当函数体的执行开销远大于压栈，跳转和返回所用的开销时，那么内联将无意义。

7、内联实现机制