大家好,我是牛牛。
今天给分享一下C++中内联函数的使用以及注意事项,主要包含以下几部分内容:
- 内联函数与普通函数
- 如何定义内联函数
- 内联函数使用中的注意事项
- 内联函数与宏定义
一、内联函数与普通函数
内联函数具有一般函数的特性,它与一般函数所不同之处只在于函数调用的处理。
1.1 常规函数处理过程?
当程序执行到调用指令时,程序将在函数调用后立即存储该指令的内存地址,并将函数参数复制到堆栈(为此保留的内存块),跳到标记函数起点的内存单元,执行函数代码(也许还需将函数的返回值放入到寄存器中),然后跳回到地址被保存的指令处(类似于阅读文章时停下来看看脚注,并在阅读完脚注后返回到以前阅读的地方类似)。
来回跳跃并记录跳跃位置意味着以前使用函数时,需要一定的开销。
1.2 内联函数的处理过程
C++编译器在遇到调用内联函数的地方会用函数体的代码来替换函数的调用。
好处是节省函数调用带来的参数传递、栈空间的进栈与出栈等开销,从而提高执行速度,但付出的代价是增加了代码长度。
二、如何定义内联函数
2.1 类中的内联函数
a、隐式内联,在类中直接定义的函数为内联函数。
class Base{
public:
? ? ? ? void fun() // 内联函数
?
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? int A =10;
? ? ? ? ? ? ? ? int B = A+10;
? ? ? ? }
};
b、在类里面显示声明+inline,在类外面定义
class Base{
public:
? ? ? ? inline void fun();//声明+inline
};
?
void Base::fun()
{
? ? ? ? int A =10;
? ? ? ? int B = A+10;
}
c、追加内联,表示在类里面没有显式声明,在类外显示定义了内联。
class Base{
public:
? ? ? ? void fun();
};
?
// 定义成员函数+inline
inline void Base::fun()
{
? ? ? ? int A =10;
? ? ? ? int B = A+10;
}
注意:普通的在类中声明在类外定义,并且声明和定义处都没有inline的函数不是内联函数。
class Base{
public:
? ? ? ? void fun();// 非内联函数
};
?
void Base::fun()
{
? ? ? ? int A =10;
? ? ? ? int B = A+10;
}
2.2 普通函数加inline变为内联函数
#include <iostream>
using namespace std;
inline int max(int a,int b)
{
? ? return a > b ? a : b;
}
?
int main()
{
? ? cout << "Hello World!" << endl;
? ? int res = max(3,4); // 函数调用 3 > 4 ? 3 : 4;类似于宏展开
? ? return 0;
?
}
三、内联函数使用的注意事项
1. inline对于编译器只是一个建议而已
使用inline关键字的函数不一定都会被编译器在调用处展开,因为把一个函数声明为inline函数并不一定真正合适在调用点展开,类似于register变量;
2. 通常只将较短的函数(如只有1~5行的小函数)设计为内联函数,如果函数体过大,一般的编译器会放弃内联方式,而采用普通的方式调用函数;
3. 在内联函数内不允许有循环语句(for while do while )和开关语句(switch),如果内联函数有这些语句,则编译器将该函数视为普通函数;
4. 递归函数不能被用来做内联函数,因为无法在调用点完全展开。
四、内联函数与宏定义
由于内联函数一般实现较小的功能,所以可以采用宏定义来达到同样的目的,但两者是有区别的:
1. 内联函数在执行时调用-编译,而宏定义不可以-预处理阶段;
2. 编译器会对内联函数的参数类型做安全检验或自动类型转换,而宏定义不会;
3. 内联函数可以访问类的成员变量,而宏定义不能。
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