C语言中头文件中的 static inline 函数以及 __attribute__((always_inline)) 强制内联展开

头文件中的 static inline函数

主要学习参考如下，且本文基于C语言，C++中static有不同作用：
https://blog.csdn.net/huanghui167/article/details/41346663
https://www.runoob.com/w3cnote/cpp-inline-usage.html

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首先明确，inline只是建议内联，并不会强制内联，即使gcc已经开到了O3的优化等级，也可能不会内联。

在Linux系统下使用objdump命令可以看可执行文件的反汇编文件看具体有无内联。如果没有内联成功的话应该可以看到函数调用过程。

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我主要以使用inline函数为目的，inline函数的定义一般放在头文件中，其他源文件要用的时候，直接把定义了inline函数的头文件include进来即可。如果在源文件中定义，在头文件中声明，则会变成为非内联函数的调用，因为每个源文件都是独立编译的，编译完之后只能按照普通函数一样调用。

然后就是为什么在头文件中使用inline建议加入static？

1、由上可知，inline函数仅仅只是建议内联，有可能不会内联，所以当inline函数没有内联时，它只作为普通函数调用；
2、其次inline函数多用在头文件中，所以最终等于一个普通函数在头文件中定义，如果又被多个源文件包含，那么就会出现重定义的情况；
3、就C语言而言，建议在头文件中定义的函数都要加上static，我已尝试，如果不加，又被多个源文件包含，编译不会通过。

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强制内联展开

在ARM系统下，可以给函数增加__attribute__((always_inline))属性让inline函数可以强制展开，但是仅限于ARM，因为attribute是GNU C特色之一。所以其实不太了解win系统下怎么使用强制内联展开。

则，对于ARM Linux，可以将static inline函数定义变成以下形式：

static inline __attribute__((always_inline)) void f()

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注（部分引自菜鸟教程）：

慎用 inline
内联能提高函数的执行效率，为什么不把所有的函数都定义成内联函数？如果所有的函数都是内联函数，还用得着"内联"这个关键字吗？
内联是以代码膨胀（复制）为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率。
如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。

经查阅反汇编代码后发现，可能会出现以下问题：

1、汇编代码中出现长跳转（因为代码过长），较短跳转更耗时；
2、寄存器不够，因为所有代码都在一个文件中，原本在函数中可以在栈内解决的变量需要额外寄存器。

以下情况不宜使用内联：
（1）如果函数体内的代码比较长，使用内联将导致内存消耗代价较高。
（2）如果函数体内出现循环，那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。

总结
内联函数并不是一个增强性能的灵丹妙药。只有当函数非常短小的时候它才能得到我们想要的效果；但是，如果函数并不是很短而且在很多地方都被调用的话，那么将会使得可执行体的体积增大。
最令人烦恼的还是当编译器拒绝内联的时候。在老的实现中，结果很不尽人意，虽然在新的实现中有很大的改善，但是仍然还是不那么完善的。一些编译器能够足够的聪明来指出哪些函数可以内联哪些不能，但是大多数编译器就不那么聪明了，因此这就需要我们的经验来判断。如果内联函数不能增强性能，就避免使用它！