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【C++】inline 内联函数

文章目录

  • 📕 概念
  • 📕 使用前的准备
  • 📕 使用
  • 📕 特性

📕 概念

在 C++ 中,为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间(栈内存)的问题,特别的引入了 inline 修饰符,表示为内联函数。栈空间就是指放置程序的局部数据(也就是函数内数据)的内存空间。

但是,当我们使用 inline 修饰一个函数的时候,在调用该函数的地方,编译器就有可能会直接将函数在那里展开,而不是 call 这个函数。
为什么这里说 “有可能” 呢?这是因为,inline 只是相当于给编译器一个 “建议” ,最终是直接展开,还是使用函数调用,是由编译器自己来决定的。

📕 使用前的准备

在 debug 模式下,需要对编译器进行设置,否则不会展开(因为debug模式下,编译器默认不
会对代码进行优化,下面是对 VS2019 进行设置的方法)。

首先,点击最上方菜单栏的 “项目” ,然后在跳出的菜单栏中点击最下方的 “属性”。
其次,进行下面两张图片的设置。修改红色方框的内容,改成图中所示。

请添加图片描述
请添加图片描述

📕 使用

#include<iostream>
using namespace std;int Add(int x, int y)
{int ret = x + y;return ret;
}inline int Min(int x, int y)
{int ret = x - y;return ret;
}int main()
{Add(10, 15);Min(10, 15);return 0;
}

如上是测试代码,按下 F10,进入调试状态,然后转到反汇编,查看汇编代码。下图中可以明显看出来,内联函数 Min 是直接展开的,而 Add 是调用函数。

在这里插入图片描述

📕 特性

  • 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
  • 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。
  • 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。

关于上方的最后一点,是建议直接将 inline 函数的定义直接放在头文件里面,而不是声明和定义分离。如下,内联函数没有申明,而是直接定义。
请添加图片描述

如下图,如果将声明和定义分离,编译的时候就会报错。
首先看左边箭头所指处,可以看出是 Min() 函数出错,错误是无法解析。
其次看右边箭头所指的地方,发现出错的文件是 obj 类型,可以知道是链接的时候出错。

再根据程序翻译的过程这个预备知识,其实是合并符号表和重定位的过程出错,为什么?因为 内联函数在文件预处理阶段就已经展开,并不并入到符号表中去,编辑器没有给函数开辟空间,所以内联函数是没有地址的。在函数调用时,即使函数声明展开也是无法找到函数的。

在这里插入图片描述

以上就是对 inline 内联函数的简单介绍,以及它的一些特性,在编写一些行数较少的函数时,就可以考虑使用内联函数,但是不要忘了,内联函数不能声明和定义分离!!

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