文章目錄
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- 1 内聯函數
- 2 深入内聯函數
- 3 小結
C++ 中的 const 常量可以替代宏常數定義，那麼 C++ 中是否有解決方案替代代碼片呢？
- C++ 中使用 inline 關鍵字聲明内聯函數，推薦使用内聯函數代替宏代碼片段
- C++ 編譯器直接将内聯函數體插入函數調用的地方
- 内聯函數沒有普通函數調用時的額外開銷（壓棧，跳轉，傳回）
- C++ 編譯器不一定滿足函數的内聯請求
執行個體分析：内聯函數初探
// 4-1.c
#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);
printf("a = %d\n", a);
printf("b = %d\n", b);
printf("c = %d\n", c);
return 0;
}
代碼很簡單，就是求兩數的最小值，編譯運作：
$ g++ 4-1.c -o 4-1
$ ./4-1
a = 2
b = 3
c = 2
将第 12 行改為 int c = FUNC(++a, b); 再次編譯運作：
$ g++ 4-1.c -o 4-1
$ ./4-1
a = 3
b = 3
c = 3
為什麼會出現這種情況呢，因為宏定義是直接展開，展開後如下：
int c = ((++a) < (b) ? (++a) : (b));
是以 ++a 操作計算了兩次，a，b，c 的值都是 3。
- 用 VS2013 反彙編，如下圖所示
可以看出，雖然函數 func() 聲明為 inline，但是這裡并沒有展開，還是進行了函數調用。inline 隻是一個請求，C++ 編譯器不一定滿足内聯請求。
- 内聯函數具有普通函數的特性（參數檢查，傳回類型等）
- 函數的内聯請求可能被編譯器拒絕
- 函數被内聯函數編譯器後，函數體直接擴充到調用的地方
- 宏代碼片由預處理器處理，進行簡單的文本替換，沒有任何編譯過程
- 現代 C++ 編譯器能夠進行編譯優化，一些函數即使沒有 inline 聲明，也可能被内聯編譯
- 一些現代 C++ 編譯器擴充了文法，能夠對函數進行強制内聯，如：
- g++: __attribute__((always_inline))
- MSVC: __forceinline
執行個體分析：
#include <stdio.h>
//__forceinline
//__attribute__((always_inline))
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;
}
上面的代碼中 inline 是 C++ 中的标準，向編譯器申請将函數設為内聯函數，編譯器不一定滿足内斂要求；__forceinline 是 vs 編譯器的強制内聯标示符，将 inline 換為__forceinline，強制函數為内聯類型；
__attribute__((always_inline)) 是 g++ 編譯器的标示符，将 inline 換為__attribute__ 強制函數為内聯類型。
- 不能存在任何形式的循環語句
- 不能存在過多的條件判斷語句
- 函數體不能過于龐大
- 不能對函數進行取址操作
- 函數内聯聲明必須在調用語句之前