inline函数

什么是inline函数

内联函数是指用inline关键字修饰的函数。如果内联函数在类体内定义，不用inline关键字声明，默认为内联函数。

引入inline函数的原因

系统中会有这样的场景：for循环调用一个处理函数或则是递归调用一些算法。因为调用一个任意函数都会为这个函数创建栈空间，如果频繁的调用小函数会消耗大量的栈空间，对内存造成很大的压力。为了提高程序执行的效率，C++引入inline，内联函数的代码会被直接插入到每个调用函数的地方，从而减少函数的开销。

内联具体是怎么实现的？

编译器在它的符号表里放入函数类型和参数（包括函数名字和参数类型及返回值类型），另外，编译器看到内联函数和内联函数的分析没有错时，函数的代码也被放入符号表中，代码是以源程序的形式存放还是以编译过的指令存放取决于编译器。

inline函数使用注意点

1. 在头文件声明和实现inline；
2. inline只适合函数体内代码简单的函数使用，不能包含复杂的结构控制语句例如while、switch，并且内联函数本身不能是直接递归函数；
3. inline函数也不是一定会生效，这个修饰只是对编译器的一个建议，所以最后能否真正内联，看编译器的意思，它如果认为函数不复杂，能在调用点展开，就会真正内联，并不是说声明了内联就会内联，声明内联只是一个建议而已。
4. 关键字 inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，仅将 inline 放在函数声明前面不起任何作用。C++ inline函数是一种“用于实现的关键字”，而不是一种“用于声明的关键字”。
5. inline函数在Release版本中不产生符号，也不会进行栈帧开辟等动作，会在调用点进行展开代码；在debug版本中可以调试，会产生一个local的符号，也会进行函数栈帧开辟之类的动作。

inline函数优缺点

1. 优点：
   它通过避免函数调用所带来的开销来提高程序的运行速度，当函数调用发生时，它节省了变量弹栈、压栈的开销；函数执行完时，它避免了返回原现场的开销。
2. 缺点：
   （1）内联是以代码的膨胀为代价，对于函数体比较短的函数应该采用内联。但是对于函数体比较长的，内联形式的使用反而会降低效率。
   （2）C++内联函数的展开是编译阶段，这就意味着如果你的内联函数发生了改动，那么就需要重新编译代码；
   （3）要把内联函数放在头文件中；

总结比较

inline函数	static修饰的函数	宏函数
在debug版本产生local符号，release版本不产生符号	产生local符号	不产生符号
debug版本进行栈帧的操作 ，release版本直接在调用点展开代码（编译期间）	进行栈帧操作	文本替换（预编译期间）
debug版本可以调试	可以调试	不能调试
对参数进行类型检查	有类型检查	对参数不进行类型检查
本文件可见	本文件可见	本文件可见

inline函数和宏函数的区别

（1）宏定义不是函数， 只是在预编译期间将程序中有关字符串替换成宏体。预处理器用复制宏代码的方式代替函数的调用，省去了函数压栈退栈过程，提高了效率；
    内联函数本质上是一个函数，但在编译中不单独产生代码，而是将有关代码嵌入到调用处。

（2）内联函数在运行时可调试，而宏定义不可以。

（3）在预编译时期，宏定义在调用处执行字符串的原样替换；在编译时期，内联函数在调用处展开，同时进行参数类型检查。

（4）内联函数可以作为某个类的成员函数，这样可以使用类的保护成员和私有成员。而当一个表达式涉及到类保护成员或私有成员时，宏就不能实现了(无法将this指针放在合适位置)。即内联函数可以访问类的成员变量，宏定义不能。

inline函数和普通函数的区别

（1）普通函数在被调用的时候，系统首先要到函数的入口地址去执行函数体，执行完成之后再回到函数调用的地方继续执行；
内联函数不需要寻址，当执行到内联函数的时候，将此函数展开，加快了程序的运行速度，因为不需要中断调用，在编译的时候内联函数可以直接镶嵌到目标代码中。

（2）内联函数有一定的限制，内联函数体要求代码简单，不能包含复杂的结构控制语句。如果内联函数函数体过于复杂，编译器将自动把内联函数当成普通函数来执行。

（3）普通函数 ，产生global符号，整个项目可以连接使用；
inline函数在Debug版本产生local符号，release版本不产生符号，在本文件中可见。