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2015年(166)

2014年(97)

分类: C/C++

2015-06-27 21:38:55

原文地址:C++中inline函数 作者:梦醒潇湘love


    (一)inline函数(摘自C++ Primer的第三版)
    在函数声明或定义中函数返回类型前加上关键字inline,即可以把函数指定为内联函数。
  1. inline int min(int first, int second)
  2. {
  3.     .......
  4. }
    inline函数对编译器而言必须是可见的,以便它能够在调用点展开该函数。
    与非inline函数不同的是:inline函数必须在调用该函数的每个文本文件中定义。当然,对于同一程序的不同文件,如果inline函数出现的话,其定义必须相同。对于由两个文件computer.c和draw.c构成的程序来说,程序员不能定义这样的min函数,它在computer.c中指一件事情,而在draw.c中指另外一件事情。如果两个定义不相同,程序将会出现未定义的行为。
    为保证不会发生这样的事情,建议把inline函数的定义放到头文件中。在每个调用该inline函数的文件中包含该头文件。这种方法保证对每个inline函数只有一个定义,且程序员无需复制代码,并且不可能在程序的生命期引起无意的不匹配的事情。

    (二)内联函数的编程风格(摘自高质量C++/C编程指南)
    关键字inline必须与函数定义放在一起才能使函数成为内联,仅仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。
    如下风格的函数Foo,不能成为内联函数:
  1. inline void Foo(int x, int y);//inline 仅与函数的声明放在一起
  2. void Foo(int x, int y)
  3. {
  4.    .......
  5. }
    而如下风格的函数Foo,则成为内联函数:
  1. void Foo(int x, int y);
  2. inline void Foo(int x, int y)//inline与函数定义体放在一起
  3. {
  4.   ......
  5. }
    所以说,inline是一种“用于实现的关键字”,而不是一种“用于声明的关键字”一般的,用户可以阅读函数的声明,但是看不到函数的定义。
    尽管在大多数教科书中内联函数的声明、定义体前面都加了inline关键字,但我认为inline不应该出现在函数的声明中。这个细节虽然不影响函数的功能,但是体现了高质量C++/C程序设计风格的一个基本原则:声明与定义不可混为一谈,用户没有必要,也不应该知道函数是否需要内联。
    
    定义在类中的成员函数将自动成为内联函数。
  1. class A
  2. {
  3.     public:
  4.     void Foo(int x, int y)//自动地成为内联函数
  5.     {
  6.           .......
  7.     }
  8. };
    将成员函数的定义体放在类定义之中,虽然能带来书写上的方便,但不是一种良好的编程风格,上例应该改为:
  1. //头文件
  2. class A
  3. {
  4.    public:
  5.    void Foo(int x, int y);
  6. };

  7. //定义文件
  8. inline void A::Foo(int x, int y)
  9. {
  10.     ........
  11. }
    慎用内联
    内联能提供函数的执行效率,为什么不把所有的函数都定义成内联函数呢?
    如果所有的函数都是内联函数,还用得着“内联”这个关键字吗?
    内联是以代码膨胀为代价,仅仅是省去了函数调用的开销,从而提高了函数的执行效率。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小。另一个方面,每一处内联函数调用都要复制代码,将使程序总代码量增大,消耗更多的内存空间。

    以下情况不宜使用内联:
    (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比较高;
    (2)如果函数体内出现循环,那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大;

    需要注意的是:
    类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联函数更有效。要当心构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为,如”偷偷地“执行基类或成员对象的构造函数和析构函数。所以不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类的定义中。
    一个好的编译器将会根据函数的定义体,自动地取消不值得的内联(这进一步说明了inline不应该出现在函数的声明中)。
    
    C++语言支持函数内联,其目的是为了提高函数的执行效率。
    在C语言中,可以用宏代码提高执行效率。宏代码本身不是函数,但使用起来像函数。
    预处理器用复制宏代码的方式替换函数调用,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++语言,使用宏代码还有另外一个缺点:无法操作类的私有数据成员。
    
    让我们看看C++的”函数内联“是如何工作的:
    对于任何内联函数,编译器在符号表中放入函数的声明(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中。
    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),如果正确,内联函数的代码就会直接替换函数的调用,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++中,应该用内联代码代替所有宏代码,“断言assert”恐怕是唯一的例外。
    assert是仅在DEBUG版本器作用的红,它用于检查“不应该”发生的情况。
    为了不再程序的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版本和Release版本存在差异。
    所以assert不是函数,而是宏。



    引自:http://blog.csdn.net/kekuixiong/article/details/6652254
    感谢原作者,谢谢。




    
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