C/C++ 内联函数 inline 使用方法总结 笔记记录

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参考资料

参考网址

  【博客园】：C++ 中的 inline 用法
  【菜鸟教程】：C++ 中的 inline 用法（转载自上述博客园）

参考书本

  《C++ Primer 第五版》P213 页

  本文笔记大部分内容都可以从上述资料中找到~

自我总结

引入内联函数 inline 关键字的原因

• 主要为了解决一些 频繁调用的 小函数 大量消耗栈空间（栈内存） 的问题；
• 栈空间：指放置程序的局部数据（也就是函数内数据）的内存空间。
• 在系统下，栈空间是有限的，假如频繁大量的使用就会造成因栈空间不足而导致程序出错的问题。例如：函数的死循环递归调用的最终结果就是导致栈内存空间枯竭。
• 调用函数一般比求等价表达式的值要慢一些。在大多数机器上，一次函数调用其实包含着一系列工作：调用前要先保存寄存器，并在返回时恢复；可能需要拷贝实参；程序转向一个新的位置继续执行。

内联函数概念

• 在函数的 定义/实现 处，增加 inline 修饰符；
• 定义在类中的成员函数缺省（默认）都是内联的；

内联函数相关特征

• 内联函数可避免函数调用的开销；
• 将函数指定为内联函数（ inline ），通常就是将它在每个调用点上 “内联地” 展开；
• 内敛说明只是向编译器发出的一个请求，编译器可以选择忽略这个请求；
• 一般来说，内联机制用于优化规模较小、流程直接、频繁调用的函数。很多编译器都不支持内联递归函数，而且一个 75 行的函数也不大可能在调用点内联地展开。

内联函数实际操作流程

• 当我们把函数使用 inline 修饰为内联函数后，其他地方调用此函数，在编译时，会自动替换函数具体的实现方式（类比特征：内联地展开）；
• 因此使用内联函数，是以消耗内存空间为代价，换取程序的执行效率；

总结博客文章内容

• 在 C 语言中，内联函数的定义最好放在头文件中。（应该是仅限 C 语言）

• inline 是一种 “用于实现的关键字” ；也就是 inline 必须与 函数定义体 放在一起才能使函数成为内联，仅仅放在函数声明前，不起任何作用。

• 作者认为 inline 不应该出现在函数的声明中。虽然不会影响函数功能，但是体现了高质量 C/C++ 程序设计风格的一个基本原则：声明与定义不可混为一谈，用户没有必要、也不应该知道函数是否需要内联。

• 慎用 inline

  • 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，效率收获会很少。
  • 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。

• 以下情况不宜使用内联

  • 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。
  • 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。
  • 类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。要当心 构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为，如“偷偷地”执行了 基类或成员对象 的构造函数和析构函数。所以 不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类声明中。

• 简要总结

  • 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。
  • 如果内联函数不能增强性能，就避免使用它！

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