一、概念

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。

面对同一个函数，将其定义为内联和不定义为内联时，它们在编译时是存在差异的。如下：
不定义为内联：

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int ret = Add(a, b);
	cout << ret << endl;

	return 0;
}

汇编如下：
在这里插入图片描述
很明显，这里的汇编代码表示程序在编译时调用了Add这个函数，并对其建立了函数栈帧，进行了一系列的压栈等操作。

定义为内联：

inline int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int ret = Add(a, b);
	cout << ret << endl;

	return 0;
}

区别仅仅为一个"inline"

汇编代码如下：
在这里插入图片描述
可以看到这里还是调用了Add函数，但这并不意味着内联函数没有被展开。因为在Debug版本下，为了进行调试，编译器并没有将其展开。

如果要在Debug下观察被展开的情况，需要进行下面操作：
在这里插入图片描述

再次转到反汇编：

可以看到，这里便没有再为Add函数建立函数栈帧，而是将其在调用的地方直接展开。

二、特性

内联函数主要有三大特性：

1. inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数。

一般情况下，代码行数极少（一般为个位数）且频繁调用的函数，建议将其定义为内联函数，因为这点代码量确实不用费劲为它建立函数栈帧，不然得不偿失。
而如果是代码量极大，或者是递归函数，则不建议这么做。
假设现在有一个三十行代码的函数，要调用它1000次：
如果将其定义为内联函数，则调用它时的汇编代码量就应该为30*1000行（这里忽略了压栈等操作，只进行粗略计算），因为要将其展开1000次。
而如果不定义为内联函数，其对应的汇编代码量为30+1000行（30为函数体本身的汇编代码量，1000表示调用函数1000次，即使用1000次call指令）。
故而得出上面结论。

2. inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联。

上面说了，如果函数的代码量过大或者为递归时，不建议使用内联，即使有人“不听话”，应要在前面加上inline，这时编译器为了不给自己添麻烦，照样不会将其展开。如下：

inline int Add(int x, int y)
{
	int ret = x + y;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;
	ret = 10 + 20;

	return ret;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int ret = Add(a, b);
	cout << ret << endl;

	return 0;
}

上面函数的代码量已经不适合作为内联了，将其转到反汇编结果如下：
在这里插入图片描述
可见虽然Add函数戴上了一个inline的帽子，但是编译器并没有将其展开。

3. inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到。

做一个演示：
add.h

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;

int Add(int x, int y);

add.cpp

#include "add.h"

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

test.cpp

#include "add.h"

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int ret = Add(a, b);
	cout << ret << endl;

	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述
需要注意的是，这个错误不是语法错误，而是链接错误。
众所周时，在程序链接阶段会进行符号表的合并和重定位，而符号表的合并指的是对函数的名字和地址进行整理，以便程序使用。但是这里的Add函数是一个内联函数，在程序调用它时会直接将其展开，也就是说它并不会进入符号表，故而链接时程序就会崩溃。
正确的做法是将内联函数的声明和定义一起放在头文件中，在程序执行时直接将其展开。