内联(Inline)的定义以及什么情况下使用内联(转)

来源:互联网 发布:南洋理工和清华知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 01:04

内联(Inline)的定义以及什么情况下使用内联(转)

内联函数也称为内嵌函数,它主要是解决程序的运行效率。函数调用需要建立栈内存环境,进行参数传递,并产生程序执行转移,这些工作都需要一些时间开销。有些函数使用频率高,但代码却很短。C++中支持函数内联,其目的是为了提高函数的执行效率(速度)。在C程序中,可以用宏代码提高执行效率。宏代码本身不是函数,但使用起来象函数。预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用,省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用、返回参数、执行return等过程,从而提高了速度。使用宏代码最大的缺点是容易出错,预处理器在复制宏代码时常常产生意想不到的边际效应。对于C++而言,使用宏代码还有另一种缺点:无法操作类的私有数据成员。

       对于任何内联函数,编译器在符号表里放入函数的声明(包括名字、参数类型、返回值类型)。如果编译器没有发现内联函数存在错误,那么该函数的代码也被放入符号表里。在调用一个内联函数时,编译器首先检查调用是否正确(进行类型安全检查,或者进行自动类型转换,当然对所有的函数都一样)。如果正确,内联函数的代码就会直接替换函数调用,于是省去了函数调用的开销。这个过程与预处理有显著的不同,因为预处理器不能进行类型安全检查,或者进行自动类型转换。假如内联函数是成员函数,对象的地址(this)会被放在合适的地方,这也是预处理器办不到的。
       C++语言的函数内联机制既具备宏代码的效率,又增加了安全性,而且可以自由操作类的数据成员。所以在C++程序中,应该用内联函数取代所有宏代码,“断言assert”恐怕是唯一的例外。assert是仅在Debug版本起作用的宏,它用于检查“不应该”发生的情况。为了不在程序的Debug版本和Release版本引起差别,assert不应该产生任何副作用。如果assert是函数,由于函数调用会引起内存、代码的变动,那么将导致Debug版本与Release版本存在差异。所以assert不是函数,而是宏。
        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,那么效率的收获会很少。另一方面,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。
        如何选择是否使用内联:
        (1)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。
        (2)如果函数体内出现复杂的结构控制语句,如switch和while,那么编译将该函数视同普通函数那样产生函数调用代码。
        (3)递归函数是不能被用来做内联函数的。 
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