C++内联(inline)函数

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内联函数要解决什么问题

函数调用是需要额外开销的,假如有一些短小简单的函数被频繁调用,会大量消耗栈空间。

//判断闰年
bool isLeapYear(int year){
    return (year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0;
}

int leapYearsCount(vector<int>& years){
    int ans = 0;
    for(int i=0;i<years.size();++i){
        if(isLearYear(years[i])) ++ans;
    }
    return ans;
}
           

isLeapYear()这个简单函数被多次调用,浪费栈空间和时间！

有没有什么办法节约这部分开销

内联函数原理

有人会这么写代码

int leapYearsCount(vector<int>& years){
    int ans = 0;
    for(int i=0;i<years.size();++i){
        if(year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0) ++ans;
    }
    return ans;
}
           

减少了多次调用函数的开销,但是破坏了函数的可读性,简单的说就是代码变丑了,代码会变的不易修改。

为了实现编译器自动替换函数体,我们可以通过inline关键字,将函数声明为内联函数。

//判断闰年
inline bool isLeapYear(int year){
    return (year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0;
}

int leapYearsCount(vector<int>& years){
    int ans = 0;
    for(int i=0;i<years.size();++i){
        if(isLearYear(years[i])) ++ans;
    }
    return ans;
}
           

这样既可以也函数形式在程序里使用isLeapYear(), 又不用在运行时承担额外开销。

内联函数优缺点1

优点

1. 它通过避免函数调用所带来的开销来提高你程序的运行速度。
2. 当函数调用发生时，它节省了变量弹栈、压栈的开销。
3. 它避免了一个函数执行完返回原现场的开销。
4. 通过将函数声明为内联，你可以把函数定义放在头文件内。

缺点：

1. 因为代码的扩展，内联函数增大了可执行程序的体积。
2. C++内联函数的展开是中编译阶段，这就意味着如果你的内联函数发生了改动，那么就需要重新编译代码。
3. 当你把内联函数放在头文件中时，它将会使你的头文件信息变多，不过头文件的使用者不用在意这些。
4. 有时候内联函数并不受到青睐，比如在嵌入式系统中，嵌入式系统的存储约束可能不允许体积很大的可执行程序。

什么时候函数适合定义为内联2

1. 函数尽量的短(<10行)
2. 函数简单(不能有复杂语句while,switch等)
3. 内联函数不能递归调用自己
4. 虚函数不能内联

注意:

inline声明是对编译器的一种建议,编译器是否觉得采取你的建议取决于函数是否符合内联的有利条件。

如果函数体非常大，那么编译器将忽略函数的内联声明，而将内联函数作为普通函数处理。

内联函数和宏定义的区别3

1. 宏由预处理器在预处理阶段展开,内联函数是由编译器控制的。
2. 在编译的时候，内联函数直接被嵌入到目标代码中去，而宏只是一个简单的文本替换。
3. 内联函数是函数,可以进行诸如类型安全检查、语句是否正确等编译功能。宏不是函数,不具有这样的功能。
4. 内联函数在运行时可调试，宏定义不可以。

编译器默认内联的情况

在类体内定义的函数会被编译器自动声明为内联函数。

参考

1. 博客-C++内联函数 ↩︎
2. 菜鸟教程-C++内联函数 ↩︎
3. 博客-宏定义和内联函数区别 ↩︎