【C++】内联函数一看就懂？

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不能则学，不知则问，耻于问人，决无长进

一、引入：

我们在C语言学习中学习了宏的相关知识，宏的定义：#define 机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义。通过宏定义的函数，在编译时，自动替换的函数调用位置，不会进行压栈等操作，可以提升效率，但是他的缺点也很明显，就是宏不支持调试的，也没有类型安全的检查，而且语法复杂。所以我们引进了内联函数。

二、内联函数概念

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

三、修改属性

1. 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add
2. 在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开，无法进行调试！(因为debug模式下，编译器默认不会对代码进行优化，以下给出vs2019的设置方式
   第一步：右击你创建的项目并点击属性
   
   第二步：:点击常规–调式信息格式–修改为程序数据库

第三步：点击优化–内联函数扩展–只适用于inline(/Ob1)

四、实例

看一下代码：
定义了两个函数非内联函数Add1和内联函数Add2。

int Add1(int left, int right)
{
	int ret1 = left + right;
	return ret1;
}

inline int Add2(int x, int y)
{
	int ret2 = x + y;
	return ret2;
}

int main()
{
	//非内联
	int recive1 = Add1(4, 5);
	//内联
	int recive2 = Add2(5, 7);
	return 0;
}

通过返汇编可以清楚的看到，内联函数的调用没有，push压栈等操作。

绿色方框内是非内联函数调用：可以发现使用了push call操作。
蓝色方框是内联函数：直接mov移动过来，全程没有压栈，出栈操作。

五、内联函数的特性

1. inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运行效率
2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。
3. inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到。

六、内联函数的优缺点

1.优点：

• 不需要建立函数栈帧。
• 可读性强，且不易出错。
• 可以调试
• 使用起来简单。

2.缺点：

内联不是万能的，它以代码膨胀（拷贝）为代价，仅仅省区了函数调用的开销，从而提高程序的执行效率。（开销指的是参数的压栈、跳转、退栈和返回操作）。

七、内联函数的使用细则

（1）如果执行函数体内代码的时间比函数调用的开销大得多，那么inline效率收益会很小。
（2）每一处内联函数的调用都要拷贝代码，使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。
（3）以下情况不宜使用内联：

• 如果函数体内代码比较长，使用内联将导致可执行代码膨胀过大。
• 如果函数体内出现循环或者其他复杂的控制结构，那么执行函数体内代码的时间将比函数调用的开销大得多。

总之：一般只将那些短小的、频繁调用的函数声明才使用内联函数。