C++ inline 关键字有什么做用？

C/C++ 之中 inline 是一个很有意思的关键字，奇奇怪怪的用法见过不少，今天抽点时间出来聊聊这个东西。

inline 可以用在那些方面？修饰 inline 内链关键字到底有什么作用？

OK：started

1、inline 可以用在类成员函数的声明上面，如下所示：

class Foo final {
public:inline Foo() noexcept {printf("%s\n", ".ctor");}inline void Say() {printf("%s\n", "hello world!");}
};

上述代码没有必要在函数上显示声明，inline 内链，因为如上述代码，均会被隐式声明为 inline 函数。

无论：上述类实现，写在头文件（.h）或者是源文件（.cpp）之中。

所以：若成员函数实现在类中，不需要显示声明 inline 堆代码字节数。

2、inline 可以用在类成员函数的实现，如下所示：

#include <stdio.h>class Foo final {
public:Foo();void Say();
};inline Foo::Foo() {printf("%s\n", ".ctor");
}inline void Foo::Say() {printf("%s\n", "hello world!");
}

上述代码可以写在头文件之中，也可以写在源文件之中，但如果取消了 inline，那么写在头文件之中被多个源文件 include 那么就会导致符号重定义冲突，单个源文件引入却不会。

3、inline 可以在全局函数上面修饰，如下所示：

inline int Add(int x, int y) {return x + y;
}

上述代码可以写在头文件之中，也可以写在源文件之中，但如果取消了 inline，那么写在头文件之中被多个源文件 include 那么就会导致符号重定义冲突，单个源文件引入却不会。

inline 关键字的作用有几个方面：

1、头文件之中定义函数实现

2、建议编译器通过内嵌的方式优化代码执行能效

3、inline 函数，由调用的函数（递归链）的源文件来实现

     所以：inline 函数可以访问未被它引入的类型或函数，这取决于编译器。

inline 关键字声明并不意味着，编译器会把声明 inline 的函数内嵌到调用该函数的程序之中，这取决于函数的复杂度。

不会被优化，但被声明为 inline 的函数：

1、函数指针或函数引用

2、复杂的 inline 函数体

3、虚函数

4、递归函数

那些函数被声明为 inline 通常会被编译器优化呢？

即单个函数体内，具备少量的 for 循环，逻辑结构简单，嵌套层数少，并且函数体代码行数不多，几行以内的最佳。

例如：

一个简单的加法、乘法、除法函数。

即：

不满足下面这个条件：

inline 函数实现非常复杂，包含大量的代码逻辑、循环或递归等，编译器可能认为将其内联展开会导致代码膨胀，影响可执行文件的大小和性能。

但需要注意一点，inline 是否生效取决于编译器的代码优化级别、跟编译器对于 inline 函数展开的文件大小、及性能的评估。

一个形象的例子：

#include <stdio.h>class Foo final {
public:Foo();void Say();
};inline Foo::Foo() {printf("%s\n", ".ctor");
}inline void Foo::Say() {printf("%s\n", "hello world!");
}int main() {Foo foo;foo.Say(); return 0;
}

在未打开优化的情况下：

内链函数不会被编译器优化

.LC0:.string ".ctor"
Foo::Foo() [base object constructor]:push    rbpmov     rbp, rspsub     rsp, 16mov     QWORD PTR [rbp-8], rdimov     edi, OFFSET FLAT:.LC0call    putsnopleaveret
.LC1:.string "hello world!"
Foo::Say():push    rbpmov     rbp, rspsub     rsp, 16mov     QWORD PTR [rbp-8], rdimov     edi, OFFSET FLAT:.LC1call    putsnopleaveret
main:push    rbpmov     rbp, rspsub     rsp, 16lea     rax, [rbp-1]mov     rdi, raxcall    Foo::Foo() [complete object constructor]lea     rax, [rbp-1]mov     rdi, raxcall    Foo::Say()mov     eax, 0leaveret

在打开优化的情况下：

内链函数被优化掉到调用方函数之中了

main:                                   # @mainpush    raxmov     edi, offset .L.str.1call    putsmov     edi, offset .L.str.2call    putsxor     eax, eaxpop     rcxret
.L.str.1:.asciz  ".ctor".L.str.2:.asciz  "hello world!"