C++之函数的升级

    在C++中，const常量可以替代宏常数定义，如：const int A = 3;-->#define A 3

C++中如果有替代宏代码片段就可以避免宏的副作用。所以，在C++中推荐使用内联函数替代宏代码片

段，C++使用inline关键字声明内联函数。

1、内联函数

    内联函数声明时inline关键字必须和函数定义结合在一起，否则编译器会直接忽略内联请求。

例1：

#include <stdio.h>

#define FUNC(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))

inline int func(int a, int b)
{
    return a < b ? a : b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 1;
    int b = 3;
    int c = func(++a, b);

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("c = %d\n", c);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

C++编译器可以将一个函数进行内联编译，被C++编译器内联编译的函数叫做内联函数；内联函数在最

终生成的代码中是没有定义的，C++编译器直接将函数体插入函数调用的地方，没有普通函数调用时

的额外开销（压栈，跳转，返回）；但是C++编译器不一定准许函数的内联请求！

内联函数是一种特殊的函数，具有普通函数的特征（如参数检查、返回类型等），但是内联函数只是

对编译器的一种那个请求，因此编译器可能拒绝这种请求，内联函数由编译器处理，直接将编译后的

函数体插入到调用的地方。而宏代码是由与处理器处理，进行简单的文本替换，没有任何编译过程。

    现代C++编译器能够进行编译优化，因此函数即使没有inline的声明，也可能被编译器内联编

译。另外，一些现代C++编译器提供了扩展语法，能够对函数进行强制内联。如：g++中的

__attribute__((always_inline))属性。

实例1：内联函数深度示例

#include <stdio.h>

inline int f_inline(int a, int b) __attribute__((always_inline));
int g_no_inline(int a, int b);

int main(int argc, char *argv[])
{
    int r1 = f_inline(1, 2);
    int r2 = g_no_inline(1, 2);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

int f_inline(int a, int b)
{
    return a < b ? a : b;
}

int g_no_inline(int a, int b)
{
    return a < b ? a : b;
}

2、C++中内联编译的限制

    1>不能存在任何形式的循环语句；

    2>不能存在过多的条件判断语句；

    3>函数体不能过于庞大；

    4>不能对函数进行取址操作；

    5>函数内联声明必须在调用语句之前

编译器对于内联函数的限制并不是绝对的，内联函数相对于普通函数的优势只是省去了函数调用对压

栈，挑战和返回的开销。因此，当函数体的执行开销源大于压栈，跳转和返回所用的开销时，那么内

联将没有意义。

3、C++中内联函数的实现机制

1>将内联函数存入符号表；

2>用符号表中的函数替换函数调用。

4、函数默认参数

C++中可以在函数声明时为参数提供一个默认值，当函数调用时没有指定这个参数的值，编译器会自

动默认值代替。

例2：

#include <stdio.h>

int mul(int x = 3);

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("mul(2) = %d\n", mul(2));
    printf("mul(-2) = %d\n", mul(-2));
    printf("mul() = %d\n", mul());

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

int mul(int x)
{
    return x * x;
}

函数默认参数的规则：

    

    只有参数列表后面部分的参数才可以提供默认参数值，一旦在一个函数调用中开始使用默认参数值，那么这个参数后面的所有的参数都必须使用默认值。

例3：

#include <stdio.h>

int add(int a, int b = 0, int c = 0, int d = 0)
{
    return a + b + c;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("add(2) = %d\n", add(2));
    printf("add(1, 2) = %d\n", add(1, 2));
    printf("add(1, 2, 3) = %d\n", add(1, 2, 3));

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

5、函数占位参数

    在C++中可以为函数提供占位参数，占位参数只用参数类型的声明，而没有参数名声明；一般情

况下，在函数体内部无法使用占位参数。C++支持这样的函数占位参数有什么意义呢？

例4:

#include <stdio.h>

int func(int a, int b, int)
{
    return a + b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("func(1, 2, 3) = %d\n", func(1, 2, 3));

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

C++支持这样的函数占位参数有什么意义呢？

可以将占位参数与默认参数结合起来使用，其意义为：为以后的扩展留下线索，兼容C语言程序中可

能出现的不规范写法。

例5：

#include <stdio.h>

int func(int a, int b, int = 0)
{
    return a + b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("func(1, 2) = %d\n", func(1, 2));

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

小结：

    C++中可以通过inline声明内联函数，内联函数在编译时直接将函数体插入函数调用的地方；

inline只是一种请求，编译器不一定允许这种请求；内联函数省去了普通函数调用时压栈，跳转和返

回的开销；C++中在声明函数的时候指定参数的默认值，C++可以声明占位符参数，占位符参数一般用

于程序扩展和对C代码的兼容。