C++内联函数

C++中内联函数主要是为了提高函数的执行效率 。如果一个函数是内联的,那么在编译时,编译器会直接将函数体插入在函数调用的地方,因此内联函数没有普通函数调用时的额外开销(压栈,跳转,返回);而对于其他的函数,都是在运行时候才被替代 。对内联函数进行任何修改,都需要重新编译函数的所有客户端,因为编译器需要重新更换一次所有的代码,否则将会继续使用旧的函数 。
如果想把一个函数定义为内联函数,则需要在函数名前面放置关键字 inline,在调用函数之前需要对函数进行定义 。如果已定义的函数多于一行,编译器会忽略 inline 限定符 。内联函数是空间代价换时间的,所以内联函数一般都是1-10行的小函数 。
下面是一个实例,使用内联函数来返回两个数中的最大值:
#include <IOStream>using namespace std;inline int Max(int x, int y){return (x > y) ? x : y;}int main( ){cout << "Max (20,10): " << Max(20,10) << endl;cout << "Max (0,200): " << Max(0,200) << endl;cout << "Max (100,1010): " << Max(100,1010) << endl;return 0;}下面是一个实例,类的成员函数默认内联:
#include <iostream>using namespace std;class Com{public:int min(int a, int b){return a < b ? a : b;}};int main(){Com c;cout << c.min(1, 2) << endl;return 0;}总结:

  • 类成员函数默认为内联函数 。
  • 只有当函数只有10行甚至更少时才将其定义为内联函数 。
  • 当函数被声明为内联函数之后, 编译器会将其内联展开, 而不是按通常的函数调用机制进行调用 。
  • 在内联函数内不允许使用循环语句和switch语句 。
  • 内联函数是对编译器的一种建议,具体还要看编译器选择;比如虚函数和递归函数就不会被正常内联 。通常递归函数不应该声明成内联函数(递归调用堆栈的展开并不像循环那么简单, 比如递归层数在编译时可能是未知的, 大多数编译器都不支持内联递归函数) 。
  • 优点: 当函数体比较小的时候, 内联该函数可以令目标代码更加高效;对于存取函数以及其它函数体比较短, 性能关键的函数, 鼓励使用内联 。
  • 缺点: 滥用内联将导致程序变慢 。内联可能使目标代码量或增或减, 这取决于内联函数的大小 。非常短小的存取函数采用内联通常会减少代码大小,但内联一个相当大的函数将戏剧性的增加代码大小 。现代处理器由于更好的利用了指令缓存, 小巧的代码往往执行更快 。
  • 内联与宏的区别: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,而内联函数是通过编译器的控制来实现的,由编译器处理直接将编译后的函数体插入调用的地方,且是真正的函数并没有参数压栈、出栈过程,减小调用开销 。宏不做任何类型检查;内联函数在编译阶段要进行类型检查,避免语法错误 。

【C++内联函数】


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