# 工欲善其事必先利其器-C语言拓展--嵌入式C语言（九）
工欲善其事必先利其器-C语言拓展–嵌入式C语言（九）
文章内容全部来自–>《嵌入式C语言自我修养——从芯片、编译器到操作系统》 王利涛前辈的，超级推荐
内联函数
这个万一就是真的有点意思了，来来接着看看
这一节，我们接着介绍与内联函数相关的两个属性：noinline和always_inline。这两个属性的用途是告诉编译器，在编译时，对我们指定的函数内联展开或不展开。
static inline __attribute__((noinline)) int func();
static inline __attribute__((always_inline)) int func();
属性声明：noinline
一个使用inline声明的函数被称为内联函数，内联函数一般前面会有static和extern修饰。
使用inline声明一个内联函数，和使用关键字register声明一个寄存器变量一样，只是建议编译器在编译时内联展开。
**使用关键字register修饰一个变量，只是建议编译器在为变量分配存储空间时，将这个变量放到寄存器里，**这会使程序的运行效率更高。
当然以上都是建议，至于会不会这样做，视具体情况而定，编译器要根据寄存器资源是否紧张、这个变量的类型及是否频繁使用来做权衡。
使用inline时也是一样，编译器也会根据实际情况，如函数体大小、函数体内是否有循环结构、是否有指针、是否有递归、函数调用是否频繁来做决定。
如GCC编译器，一般是不会对函数做内联展开的，只有当编译优化等级开到-O2以上时，才会考虑是否内联展开。
但是在我们使用noinline和always_inline对一个内联函数作显式属性声明后，编译器的编译行为就变得确定了：使用noinline声明，就是告诉编译器不要展开；使用always_inline属性声明，就是告诉编译器要内联展开。
那说了这么多，什么时内联函数欸？
在说这个事情之前，你得先明白个事情，函数在执行得过程中去调用其他的函数时是有很大得开销的。
看看调用过程：
（1）保存当前函数现场。
（2）跳到调用函数执行。
（3）恢复当前函数现场。
（4）继续执行当前函数。
需要不断地保存现场、恢复现场，这就是函数调用带来的开销。
对于一般的函数来说这个事情也就那么回事，但是如果你整个只有一句的短小精悍的代码，这样反复调用很不划算啊。
于是我们将这样的函数设置为内联函数，像宏一样在调用出直接展开执行，这样就可以减少函数调用的开销。
内联函数与宏对比
那为啥不直接整个宏算了？
来嘛来看看内联函数独特的优势：
● 参数类型检查：内联函数虽然具有宏的展开特性，但其本质仍是函数，在编译过程中，编译器仍可以对其进行参数检查，而宏不具备这个功能。
● 便于调试：函数支持的调试功能有断点、单步等，内联函数同样支持。
● 返回值：内联函数有返回值，返回一个结果给调用者。这个优势是相对于ANSI C说的，因为现在宏也可以有返回值和类型了，如前面使用语句表达式定义的宏。
● 接口封装：有些内联函数可以用来封装一个接口，而宏不具备这个特性。
看来还是很具有优势的，那我们看看编译器对内联函数的处理
编译器对内联函数的处理
虽然可以通过inline关键字将一个函数声明为内联函数，但编译器不一定会对这个函数做内联展开。编译器也要根据实际情况进行评估，**权衡展开和不展开的利弊，**并最终决定要不要展开。
内联函数并不是完美无瑕的，也有一些缺点。
内联函数会增大程序的体积，如果在一个文件中多次调用内联函数，多次展开，那么整个程序的体积就会变大，在一定程度上会降低程序的执行效率。同时内联函数往往降低了函数的复用性。
编译器在对内联函数做展开时，除了检测用户定义的内联函数内部是否有指针、循环、递归，还会在函数执行效率和函数调用开销之间进行权衡。
考虑因素：
● 函数体积小。
● 函数体内无指针赋值、递归、循环等语句。
● 调用频繁。
当我们认为一个函数体积小，而且被大量频繁调用，应该做内联展开时，就可以使用static inline关键字修饰它。但编译器不一定会做内联展开，如果你想明确告诉编译器一定要展开，或者不展开，就可以使用noinline或always_inline对函数做一个属性声明。
内联函数为什么定义在头文件中
如果你曾经看过这个玩意，你会发现其很多的内联函数都在头文件中，为什么？还非得用个static修饰一下。
因为它是一个内联函数，可以像宏一样使用，任何想使用这个内联函数的源文件，都不必亲自再去定义一遍，直接包含这个头文件，即可像宏一样使用。
使用inline定义的内联函数，编译器不一定会内联展开，那么当一个工程中多个文件都包含这个内联函数的定义时，编译时就有可能报重定义错误。而使用static关键字修饰，则可以将这个函数的作用域限制在各自的文件内，避免重定义错误的发生。
（static 修饰了那这个外面的函数不久用不成了？包含头文件不就可以了，static限制了使用的范文，定义在头文件，可以让其他文件包含。）
【学习资料】《嵌入式C语言自我修养——从芯片、编译器到操作系统》