内联函数、模板函数 之于头文件

一、基本说明

C++标准中提到，一个编译单元[translationunit]是指一个.cpp文件以及它所include的所有.h文件，.h文件里的代码将会被扩展到包含它的.cpp文件里，然后编译器编译该.cpp文件为一个.obj文件，后者拥有PE[PortableExecutable,即Windows可执行文件]文件格式，并且本身包含的就已经是二进制码，但是，不一定能够执行，因为并不保证其中一定有main函数。当编译器将一个工程里的所有.cpp文件以分离的方式编译完毕后，再由连接器(linker)进行连接成为一个.exe文件。

模板函数

template
type compare(type a,type b)
{
return a>b?a:b;
}

模板函数为对近似类型的共性操作的提取，然后在编译期间进行根据类型进行实例化（特化），因为编译期间能够检查函数类型。

内联函数

inline compare(int a,int b)
{
return a>b?a:b ;
}

inline函数对编译器而言必须是可见的，以便它能够在调用点内展开该函数。与非inline函数不同的是，inline函数不是一次函数的跳转，而是指令的展开（从而提高执行效率）。如果内联函数过大，就会导致目标码过大，增加额外的换页行为，降低指令高速缓存装置的击中率。

所以一般情况下 define定义常量、typedef定义变量、inline声明小函数～

二、头文件

1、区别&联系

模板函数一般声明为inline函数，但是不是必须的。一个是调用点的函数展开、一个为根据类型对函数的重载。两个功能没有必然要黏在的理由。

模板函数是需要实例化的，而inline函数不一定需要实例化（当使用到inline函数指针时，需要实例化）。

2、头文件

模板函数放在头文件是因为编译器检查类型，编译器看得见函数实现才能实例化模板。如果放到函数的模板的声明和实现分开，那么将会找不到模板实现从而后面引发链接错误（目前的编译器是如此）

inline函数放在头文件是因为方便统一，如果inline函数的定义和声明是分开的，而在另外一个文件中需要调用这些inline函数得时候，内联是无法在这些调用函数内展开的（上面得第二个例子），只能调用。这样内联函数在全局范围内就失去了作用

三、 转载

转载两篇文章。写的挺深入，留作备份

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把inline函数定义放在头文件中

http://hi.baidu.com/aihfaobh/blog/item/ffc2450899d105d962d9868c.html

两个文件：
main.c中得代码如下

#include
#include "print_inline.h"
int main(int argc, char *argv[])
{ 

  
print_inline();
system("PAUSE");   
return 0;
}

print_inline.h文件中得代码：

#include
inline void print_inline()
{
    printf("This is a inlinefunction\n");      
}
在预处理得时候，会把main.c文件中得print_inline.h头文件展开，在DEVC下，预处理后的文件为main.i，（如果想要生成预处理后的文件，需要在工程属性里面，为编译器制定参数-c-save-temps
）得到如下预处理后得结果（文件比较长，只取了最后的一部分）：

# 3 "main.c" 2
# 1 "print_inline.h" 1
inline void print_inline()
{
    printf("This is a inline function\n");
}
# 4 "main.c" 2

int main(int argc, char *argv[])
{
print_inline();
system("PAUSE");
return 0;
}

很明显，在print_inline.h头文件中定义得函数print_inline()在main函数中被直接展开了，相当与我们把print_inline()函数的定义放在了main.c中，这样在编译的时候，编译器就可以把print_line()函数直接内联到main函数中

但是如果我们把print_inline()函数的声明和定义分开，即把print_inline()函数的定义放到另外一个文件print_inline.c中，结果就不一样了，在main.i文件中得内容变为了
# 3 "main.c" 2
# 1 "print_inline.h" 1
inline void print_inline();
# 4 "main.c" 2
int main(int argc, char *argv[])
{
print_inline();
system("PAUSE");
return 0;
}
这个时候，print_inline()函数将无法在main函数中内联，我们可以查看生成得main.s汇编代码中包含了如下
代码：
LM3:
 

  call   _print_inline


      其实原理很简单，就是当用#include包含一个文件得时候，预处理得时候会直接展开这一个文件，如果文件中放有某个函数的定义，事实上就相当于把该函数定义放在了这个包含这个文件（上面得例子中得print_inline.h）的文件(main.c)中，这样就可以在main中将print_inline函数内联展开
      在很多时候，由于某些函数需要经常被调用，为了加快程序的执行速度，经常要用到inline，但是如果inline函数的定义和声明是分开的，而在另外一个文件中需要调用这些inline函数得时候，内联是无法在这些调用函数内展开的（上面得第二个例子），只能调用。这样内联函数在全局范围内就失去了作用。解决的办法就是把内联函数得定义放在头文件中，当其它文件要调用这些内联函数的时候，只要包含这个头文件就可以了。

zz2

为什么C++编译器不支持模板头文件和实现代码分离的编译

http://blog.csdn.net/thinkscape/article/details/3567420