C++基础—内联函数

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1、内联函数是什么

在函数声明或定义中，在函数的返回类型前加上关键字：inline即将函数 func() 指定为内联

inline int func(int a, int b)  {  /****/  }

inline是C++关键字，在函数声明或定义中，函数返回类型前加上关键字inline，即可以把函数指定为内联函数。这样可以**解决一些频繁调用的函数大量消耗栈空间（栈内存）**的问题。关键字inline必须与函数定义放在一起才能使函数成为内联函数，仅仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。inline是一种“用于实现”的关键字，而不是一种“用于声明”的关键字。

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2、为什么要使用内联函数

当程序执行函数调用时，系统要建立栈空间，保护现场，传递参数以及控制程序执行的转移等等，这些工作需要系统时间和空间的开销。
举个简单的栗子：

#include 
using namespace std;
bool Isnumber(char ch)
{
	return ch >= '0' && ch <= '9' ? 1 : 0;
}
int main()
{
	char ch;
	while(cin.get(ch), ch != '\n')
	{
		if(Isnumber(ch))
		{
			cout << "是数字字符" <, endl;
		}
		else
		{
			cout << "不是数字字符" << endl;
		}
	}
	return 0;
}

当函数功能简单，使用频率很高时，为了提高效率，直接将函数的代码嵌入到程序中。但这个办法存在缺点，

• 一是相同代码重复书写；
• 二是程序的可读性往往没有使用函数的好。

为了协调好效率和可读性之间的矛盾，C++提供了另一种方法，即定义内联函数，方法是在定义函数时使用修饰词：inline

inline bool Isnumber(char ch)
{
	return ch >= '0' && ch <= '9' ? 1 : 0;
}

加上关键字：inline 将其改为内联函数，在编译期间编译器能够在调用点内联展开该函数。

3、实例

在Debug模式下，设置编译器：



【要点】

• inline是一种以空间换取时间的做法，省去调用函数的开销。但当函数体的代码过长或者是递归函数即便加上inline关键字，也不会在调用点以内内联展开该函数
• inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化
• 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，报错

【分析】

4、什么情况下适合用inline

1. 如果函数的执行开销小于开栈清栈开销（函数体较小），使用inline处理效率较高。
2. 如果函数的执行开销大于开栈清栈开销（函数体过长），这时使用普通函数方式处理效率较高。
   

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5、对比

inline与静态关键字：static的区别
不同点：

• 内联函数没有开栈清栈的开销；而static函数有
• inline编译阶段代码展开导致函数本文件可见；而static是因为符号属性为local本文件可见

inline和宏的区别：
不同点：

• inline编译时处理有类型检查和安全检查，宏预编译时处理五类型检查和安全检查
• 宏无法调试，而内联可以进行调试
• 内联比宏更加安全，是一种更加安全的宏

相同点：
两个都代码展开，省去了参数压栈、栈帧开辟与回收、结果返回等，从而提高运行速度

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6、总结

inline函数的注意事项

1. inline一般写在头文件中
2. 只在release版本生效
3. inline是给编译器的一个建议，而循环、递归、switch一定不会出现inline
4. inline基于实现，而不是基于声明，即在声明点无效（先声明后内联）