6_内联函数分析

关键词：内联函数 inline

1. 常量与宏回顾

C++中的const常量可以代替宏常量定义：如：

const int A = 3 <--> #define A 3

问题：C++中是否有解决方案代替宏代码片段呢？
内联函数

2. 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

inline int func(int a, int b)
{
  return a < b ? a : b;
}

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！！！

编程说明：内联函数的初探

#include <stdio.h>

#define LOG_INT(i) printf("%s = %d\n", #i, i)

int func(int a, int b)
{
    return a < b ? a : b;
}

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 3;
    int c = 0;

    c = func(++a, b);
    
    LOG_INT(a);
    LOG_INT(b);
    LOG_INT(c);

    return 0;
}

输出结果：

a = 2
b = 3
c = 2

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))
MSVC:__forceinline

编程说明：内联函数的深度示例

#include <stdio.h>

__attribute__((always_inline))

int add_inline(int n);

int main(int argc, char* argv[])
{
    int r = add_inline(10);

    printf("r = %d\n", r);

    return 0;
}

inline int add_inline(int n)
{
    int ret = 0;

    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        ret += i;
    }

    return ret;
}

输出结果：

r = 45

3. C++中inline内联编译注意事项：

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
函数内联声明必须在调用语句之前

对于现代的编译器，上面的注意事项都会受到限制，内联几乎都可以满足

4. 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的压栈、跳转和返回的开销

声明：此文章仅是本人在学习狄泰学院《C++深度解析教程》所做的笔记，文章中包含狄泰软件资料内容，一切版权归狄泰软件所有！
实验环境：gcc version 4.8.4 (Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04.3)