C++ 内联函数

1、定义:

  被调用函数的函数体代码直接插入到该函数被调用处, 而不是通过call语句进行。

2、方式:

  (1)、类的定义体外:

    当在类的定义体外时,需要在该成员函数的定义前面加“inline”关键字,显式地告诉编译器该函数在调用时需要“内联”处理,如:

  class Person {

  public:

  string GetName();

  private:

    string  name;

  };

  inline string GetName() {

          return name;

  }

  (2)、类的定义体内:

    当在类的定义体内且声明该成员函数时,同时提供该成员函数的实现体。此时,“inline”关键字并不是必需的,如:

  class Person {

  public:

    string GetName()   { return name; }

  private:

    string  name;

  };

3、注解:

  因为C++是以 “编译单元”为单位编译的,而一个编译单元往往大致等于一个“.cpp”文件。在实际编译前,预处理器会将“#include”的各头文件的内容(可能会 有递归头文件展开)完整地拷贝到cpp文件对应位置处(另外还会进行宏展开等操作)。预处理器处理后,编译真正开始。一旦C++编译器开始编译,它不会意 识到其他cpp文件的存在。因此并不会参考其他cpp文件的内容信息。联想到内联的工作是由编译器完成的,且内联的意思是将被调用内联函数的函数体代码直 接代替对该内联函数的调用。这也就意味着,在编译某个编译单元时,如果该编译单元会调用到某个内联函数,那么该内联函数的函数定义(即函数体)必须也包含 在该编译单元内。因为编译器使用内联函数体代码替代内联函数调用时,必须知道该内联函数的函数体代码,而且不能通过参考其他编译单元信息来获得这一信息。

如果有多 个编译单元会调用到某同一个内联函数,C++规范要求在这多个编译单元中该内联函数的定义必须是完全一致的,这就是“ODR”(one- definition rule)原则。考虑到代码的可维护性,最好将内联函数的定义放在一个头文件中,用到该内联函数的各个编译单元只需#include该头文件即可。进一步 考虑,如果该内联函数是一个类的成员函数,这个头文件正好可以是该成员函数所属类的声明所在的头文件。这样看来,类成员内联函数的两种声明可以看成是几乎 一样的,虽然一个是在类外,一个在类内。但是两个都在同一个头文件中,编译器都能在#include该头文件后直接取得内联函数的函数体代码。

4、优点:

  (1)、减少因为函数调用引起开销,主要是参数压栈、栈帧开辟与回收,以及寄存器保存与恢复等。

  (2)、内联后编译器在处理调用内联函数的函数(如上例中的foo()函数)时,因为可供分析的代码更多,因此它能做的优化更深入彻底。

5、注解:

  一个程序的惟一入口main()函数肯定不会被内联化。另外,编译器合成的默认构造函数、拷贝构造函数、析构函数,以及赋值运算符一般都会被内联化。

6、缺点:

  (1)、调用内联函数的编译单元必须有内联函数的函数体代码信息。又因为ODR规则和考虑到代码的可维护性,所以一般将内联函数的定义放在一个头文件中, 然后在每个调用该内联函数的编译单元中#include该头文件。现在考虑这种情况,即在一个大型程序中,某个内联函数因为非常通用,而被大多数编译单元 用到对该内联函数的一个修改,就会引起所有用到它的编译单元的重新编译。对于一个真正的大型程序,重新编译大部分编译单元往往意味着大量的编译时间。因此 内联最好在开发的后期引入,以避免可能不必要的大量编译时间的浪费。

  (2)、如果某开发小组在开发中用到了第三方提供的程序库,而这些程序库中包含一些内联函数。因为该开发小组的代码中在用到第三方提供的内联函数处,都是 将该内联函数的函数体代码拷贝到调用处,即该开发小组的代码中包含了第三方提供代码的“实现”。假设这个第三方单位在下一个版本中修改了某些内联函数的定 义,那么虽然这个第三方单位并没有修改任何函数的对外接口,而只是修改了实现,该开发小组要想利用这个新的版本,仍然需要重新编译。考虑到可能该开发小组 的程序已经发布,那么这种重新编译的成本会相当高;相反,如果没有内联,并且仍然只是修改实现,那么该开发小组不必重新编译即可利用新的版本。

7、与宏定义的区别:

  (1)、内联函数在运行时可调试,而宏定义不可以;
  (2)、编译器会对内联函数的参数类型做安全检查或自动类型转换(同普通函数),而宏定义则不会; 
  (3)、内联函数可以访问类的成员变量,宏定义则不能; 
  (4)、在类中声明同时定义的成员函数,自动转化为内联函数。

  注解:

    (1)、 在 C程序中,可以用宏代码提高执行效率。宏代码本身不是函数,但使用起来象函数。预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用,省去了参数压栈、生成汇编语言的 CALL调用、返回参数、执行return等过程,从而提高了速度。使用宏代码最大的缺点是容易出错,预处理器在复制宏代码时常常产生意想不到的边际效应。 

    #define F(x) x+x

void main(){int i=1;F(i++);}

这里x将被加两次。

    (2)、对于C++ 而言,使用宏代码还有另一种缺点:无法操作类的私有数据成员。

   (3)、C++ 语言的函数内联机制既具备宏代码的效率,又增加了安全性,而且可以自由操作类的数据成员。所以在C++ 程序中,应该用内联函数取代所有宏代码,“断言assert”恐怕是唯一的例外。assert是仅在Debug版本起作用的宏,它用于检查“不应该”发生的情况。为了不在程序的Debug版本和Release版本引起差别,assert不应该产生任何副作用。如果assert是函数,由于函数调用会引起内存、代码的变动,那么将导致Debug版本与Release版本存在差异。所以assert不是函数,而是宏。

时间: 2024-08-02 06:58:44

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内联函数详解

什么是内联性和外联函数 类的成员函数可以分为内联函数和外联函数.内联函数是指那些定义在类体内的成员函数,即该函数的函数体放在类体内.而说明在类体内,定义在类体外的成员函数叫外联函数.外联函数的函数体在类的实现部分. 内联函数在调用时不是像一般的函数那样要转去执行被调用函数的函数体,执行完成后再转回调用函数中,执行其后语句,而是在调用函数处用内联函数体的代码来替换,这样将会节省调用开销,提高运行速度. 内联函数与前面讲过的带参数的宏定义进行一下比较,它们的代码效率是一样的,但是内联函数要优于宏定义

内联函数的定义及说明

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宏定义与内联函数

1.宏定义的规则和使用解析(1)宏定义的解析规则就是:在预处理阶段由预处理器进行替换,这个替换是原封不动的替换.(2)宏定义替换会递归进行,直到替换出来的值本身不再是一个宏为止.(3)一个正确的宏定义式子本身分为3部分:第一部分是#dedine ,第二部分是宏名 ,剩下的所有为第三部分.(4)宏可以带参数,称为带参宏.带参宏的使用和带参函数非常像,但是使用上有一些差异.在定义带参宏时,每一个参数在宏体中引用时都必须加括号,最后整体再加括号,括号缺一不可. 宏定义示例1:MAX宏,求2个数中较大的

C++内联函数总结

C++内联函数 Inline函数,看起来像函数,动作像函数,没有宏的副作用,可以调用它们又没有函数调用的额外开销.多好的内联函数 实际上,获得的比想象的还要多,避免函数调用的额外开销只是它好处的一部分而已.编译器还可以通过最优化机制(被设计用来浓缩那些'不含函数调用的代码'的代码),所以当inline某个函数,编译器可能就有能力对它执行语境相关最优化. 但是函数调用会增加目标代码的大小,然而,如果inline函数的本体很小,编译器针对'函数本体'产出的代码可能比'函数调用'产生的目标代码更小.

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内联函数和宏定义的差别是什么 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载.

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