inline 成员函数

调用函数时需要一定的时间和空间的开销。

 

C++提供一种提高效率的方法，即在编译时将所调用函数的代码直接嵌入到主调函数中，而不是将流程转出去。这种嵌入到主调函数中的函数称为内置函数(inline function)，又称内嵌函数。在有些书中把它译成内联函数。

指定内置函数的方法很简单，只需在函数首行的左端加一个关键字inline即可。

【例4.4】函数指定为内置函数。

#include <iostream>
using namespace std;
inline int max(int, int,  int); //声明函数, 注意左端有inline
int main( )
{
   int i=10, j=20, k=30, m;
   m=max(i, j, k);
   cout<<"max="<<m<<endl;
   return 0;
}
inline int max(int a, int b, int c) //定义max为内置函数
{
   if(b>a) a=b;//求a, b, c中的最大者
   if(c>a)
      a=c;
   return a;
}

由于在定义函数时指定它为内置函数，因此编译系统在遇到函数调用“max(i, j, k)”时，就用max函数体的代码代替“max(i,j, k)”，同时将实参代替形参。这样，程序第6行 “m=max(i, j, k);”就被置换成
    if (j>i) i=j;
    if(k>i) i=k;
    m=i;

注意：可以在声明函数和定义函数时同时写inline，也可以只在其中一处声明inline，效果相同，都能按内置函数处理。

使用内置函数可以节省运行时间，但却增加了目标程序的长度。因此一般只将规模很小（一般为5个语句以下）而使用频繁的函数（如定时采集数据的函数）声明为内置函数。

内置函数中不能包括复杂的控制语句，如循环语句和switch语句。

应当说明：对函数作inline声明，只是程序设计者对编译系统提出的一个建议，也就是说它是建议性的，而不是指令性的。并非一经指定为inline，编译系统就必须这样做。编译系统会根据具体情况决定是否这样做。

归纳起来，只有那些规模较小而又被频繁调用的简单函数，才适合于声明为inline函数。

类的成员函数也可以指定为内置函数。

在类体中定义的成员函数的规模一般都很小，而系统调用函数的过程所花费的时间开销相对是比较大的。调用一个函数的时间开销远远大于小规模函数体中全部语句的执行时间。为了减少时间开销，如果在类体中定义的成员函数中不包括循环等控制结构，C++系统会自动将它们作为内置(inline)函数来处理。

也就是说，在程序调用这些成员函数时，并不是真正地执行函数的调用过程(如保留返回地址等处理)，而是把函数代码嵌入程序的调用点。这样可以大大减少调用成员函数的时间开销。C++要求对一般的内置函数要用关键字inline声明，但对类内定义的成员函数，可以省略inline，因为这些成员函数已被隐含地指定为内置函数。如：

class Student
{
   public :
   void display( )
   {
      cout<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"
      <<name<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;
   }
   private :
   int num;
   string name;
   char sex;
};

其中第3行
    void display( )
也可以写成
    inline void display( )
将display函数显式地声明为内置函数。

以上两种写法是等效的。对在类体内定义的函数，一般都省写inline。

应该注意的是，如果成员函数不在类体内定义，而在类体外定义，系统并不把它默认为内置(inline )函数，调用这些成员函数的过程和调用一般函数的过程是相同的。如果想将这些成员函数指定为内置函数，应当用inline作显式声明。如：

class Student
{
   public : inline void display( );//声明此成员函数为内置函数
   private :
   int num;
   string name;
   char sex;
};
inline void Student::display( ) // 在类外定义display函数为内置函数
{
   cout<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;
}

在前面曾提到过，在函数的声明或函数的定义两者之一作inline声明即可。

值得注意的是，如果在类体外定义inline函数，则必须将类定义和成员函数的定义都放在同一个头文件中(或者写在同一个源文件中)，否则编译时无法进行置换(将函数代码的拷贝嵌入到函数调用点)。但是这样做，不利于类的接口与类的实现分离，不利于信息隐蔽。虽然程序的执行效率提高了，但从软件工程质量的角度来看，这样做并不是好的办法。只有在类外定义的成员函数规模很小而调用频率较高时，才将此成员函数指定为内置函数。