C++深入分析内联函数的使用

目录
  • 一、常量与宏回顾
  • 二、内联函数
  • 三、内联函数使用注意事项
  • 四、小结

一、常量与宏回顾

C++中的const常量可以替代宏常数定义，如︰

但是C++中是否有解决方替代宏代码片段呢？这里就要引入内联函数。

二、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

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

  • 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)

C++编译器不一定满足函数的内联请求

下面先看一段宏定义的代码：

#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;
}

下面为输出结果，c =FUNC(++a, b)，等价于 c =((++a) < (b) ? (++a) : (b))，先执行(++a) < (b)，得到 a =,2，b = 3，由于 ++a 比 b 小，所以输出 ++a，这个时候 a = 3，所以 c 也等于 3。

如果使用内联函数，

#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;
}

输出结果如下：

下面在 VS2012 中看一下反汇编的代码，看一看内联有没有成功。可以看到 func 函数被调用，而不是直接扩展到被调用的地方，内联没有成功。inline 这个关键字仅仅是请求将函数内联，但是不一定会成功。

为了让编译器允许对内联的请求，可以对编译器进行一些配置，如下图

配置好以后，在 int c = func(++a, b); 前面打个断点，开始跑代码，但是我跑的时候报错了。

这个时候，进行下面配置，那个错误就解决了。

这个时候在进行反汇编，如下图所示，可以看到调用函数的汇编代码没有了，表示内联成功了。

  • 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

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

三、内联函数使用注意事项

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
  • 不能对函数进行取址操作

四、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压栈，跳转和返回的开销

到此这篇关于C++深入分析内联函数的使用的文章就介绍到这了,更多相关C++内联函数内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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