分类： C/C++
2009-09-11 14:06:48
（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即把min（）指定为内联。
inline int min(int first, int secend) {/****/};
inline函数对编译器而言必须是可见的，以便它能够在调用点内展开该函数。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compute.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compute.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，程序将会有未定义的行为：
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中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 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，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：
inline void Foo(int x, int y); //
inline 仅与函数声明放在一起
void Foo(int x, int y)
{
}
而如下风格的函数Foo 则成为内联函数：
void Foo(int x, int y);
inline void Foo(int x, int y) // inline 与函数定义体放在一起
{
}
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”。
一般地，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。这个细节虽然不会影响函数的功能，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。
定义在类声明之中的成员函数将自动地成为内联函数，例如
class A
{
public:
void Foo(int x, int y) { } // 自动地成为内联函数
}
将成员函数的定义体放在类声明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，上例应该改成：
// 头文件
class A
{
public:
void Foo(int x, int y)；
}
// 定义文件
inline void A::Foo(int x, int y)
{
}
慎用内联
内联能提高函数的执行效率，为什么不把所有的函数都定义成内联函数？
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（复制）为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率。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少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，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。
类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。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”执行了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声明中。
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）。
inline函数的一些总结
我们看下面的函数，函数体中只有一行语句：
double Average(double total, int number){
return
total/number;
}
定义这么简单的函数有必要吗？实际上，它还是有一些优点的：第一，它使程序更可读；第二，它使这段代码可以重复使用。但是，它也有缺点：当它被频繁地调用的时候，由于调用函数的开销，会对应用程序的性能(时间＋空间效率，这儿特指时间)有损失。例如，Average在一个循环语句中重复调用几千次，会降低程 序的执行效率。
那么，有办法避免函数调用的开销吗？对于上面的函数，我么可以把它定义为内联函数的形式：
inline double Average(double total, int number){
return
total/number;
}
函数的引入可以减少程序的目标代码，实现程序代码的共享。
函数调用需要时间和空间开销，调用函数实际上将程序执行流程转移到被调函数中，被调函数的代码执行完后，再返回到调用的地方。这种调用操作要求调用前保 护好现场并记忆执行的地址，返回后恢复现场，并按原来保存的地址继续执行。对于较长的函数这种开销可以忽略不计，但对于一些函数体代码很短，又被频繁调用 的函数，就不能忽视这种开销。引入内联函数正是为了解决这个问题，提高程序的运行效率。
在程序编译时，编译器将程序中出现的内联函数的调 用表达式用内联函数的函数体来进行替换。由于在编译时将内联函数体中的代码替代到程序中，因此会增加目标程序代码量，进而增加空间开销，而在时间开销上不 象函数调用时那么大，可见它是以目标代码的增加为代价来换取时间的节省。
◆总结：inline函数是提高运行时间效率，但却增加了空间开销。
即inline函数目的是：为了提高函数的执行效率(速度)。
非内联函数调用有栈内存创建和释放的开销
在C中可以用宏代码提高执行效率，宏代码不是函数但使用起来像函数，编译器用复制宏代码的方式取代函数调用，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，从而提高速度。
◆使用宏的缺点：（1）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)
例如：#define MAX(a,b) (a) > (b) ? (a) : (b)
语句result = MAX(i,j) + 2 却被扩展为result = (i)>(j)?(i):(j)+2;
但意却为result = ((i)>(j)?(i):(j)) + 2;
（2）不可调试
（3）无法操作类的私有数据成员
C++函数内联机制既具备宏代码的效率，又增加了安全性，且可自由操作类的数据成员。
关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数真正内联，仅把inline放在函数声明的前面不起任何作用。因为inlin是一种用于实现的关键字，不是一种用于声明的关键字。
许多书籍把内联函数的声明、定义体前都加了inline关键字，但声明前不应该加(加不加不会影响函数功能)，因为声明与定义不可混为一谈。
★声明、定义和语句
声明：就是在向系统介绍名字（一个名字是一块内存块的别名），只是告诉编译器这个名字值的类型及宣告该名字的存在性，仅此而已。
定义：则是分配存储空间，即具有了存储类型。
语句：程序的基本组成部分，分可执行语句(定义是)和不可执行语句(声明是)。
在正式编写程序语句前定义的一些全局变量或局部变量，在C中为声明，C++中为定义。
例如：int a;//在标C中为声明，是不可执行语句；在C++中为定义，是可执行语句
extern int a;//为声明，是不可执行语句 CWinApp
curApp;//对象定义是可执行语句
◆使用内联函数时应注意以下几个问题：
（1） 在一个文件中定义的内联函数不能在另一个文件中使用。它们通常放在头文件中共享。
（2） 内联函数应该简洁，只有几个语句，如果语句较多，不适合于定义为内联函数。
（3） 内联函数体中，不能有循环语句、if语句或switch语句，否则，函数定义时即使有inline关键字，编译器也会把该函数作为非内联函数处理。
（4） 内联函数要在函数被调用之前声明。
例如：
#include
int increment(int i);
inline int increment(int i){
i++; return i;
}
void main(void){ ……
}
如果我们修改一下程序，将内联函数的定义移到main()之后：
#include
int increment(int i);
void main(void){ ……
}
//内联函数定义放在main()函数之后
inline int increment(int i){
i++; return i;
}
内联函数在调用之后才定义，这段程序在编译的时候编译器不会直接把它替换到main中。也就是说实际上"increment(int i)"只是作为一个普通函数被调用，并不具有内联函数的性质，无法提高运行效率
从某种角度上讲，inline对程序影响几乎可以当成是一种编译选项（事实上它也可以由编译选项实现）。
inline（小心，不是online），翻译成“内联”或“内嵌”。意指：当编译器发现某段代码在调用一个内联函数时，它不是去调用该函数，而是将该函数的代码，整段插入到当前位置。
这样做的好处是省去了调用的过程，加快程序运行速度。（函数的调用过程，由于有前面所说的参数入栈等操作，所以总要多占用一些时间）。
这样做的不好处：由于每当代码调用到内联函数，就需要在调用处直接插入一段该函数的代码，所以程序的体积将增大。
拿生活现象比喻，就像电视坏了，通过电话找修理工来，你会嫌慢，于是干脆在家里养了一个修理工。这样当然是快了，不过，修理工住在你家可就要占地儿了。
(某勤奋好学之大款看到这段教程，沉思片刻，转头对床上的“二奶”说：
“终于明白你和街上‘鸡’的区别了”。
“什么区别？”
“你是内联型。”)
内联函数并不是必须的，它只是为了提高速度而进行的一种修饰。要修饰一个函数为内联型，使用如下格式：
inline 函数的声明或定义
简单一句话，在函数声明或定义前加一个 inline 修饰符。
inline int max(int a, int b)
{
return (a>b)? a : b;
}
规则一、一个函数可以自已调用自已，称为递归调用（后面讲到），含有递归调用的函数不能设置为inline；
规则二、使用了复杂流程控制语句：循环语句和switch语句，无法设置为inline；
规则三、由于inline增加体积的特性，所以建议inline函数内的代码应很短小。最好不超过５行。
规则四、inline仅做为一种“请求”，特定的情况下，编译器将不理会inline关键字，而强制让函数成为普通函数。出现这种情况，编译器会给出警告消息。
规则五、在你调用一个内联函数之前，这个函数一定要在之前有声明或已定义为inline,如果在前面声明为普通函数，而在调用代码后面才定义为一个inline函数，程序可以通过编译，但该函数没有实现inline。
比如下面代码片段：
//函数一开始没有被声明为inline:
void foo();
//然后就有代码调用它：
foo();
//在调用后才有定义函数为inline:
inline void foo()
{
......
}
代码是的foo()函数最终没有实现inline;
规则六、为了调试方便，在程序处于调试阶段时，所有内联函数都不被实现。
最后是笔者的一点“建议”：如果你真的发觉你的程序跑得很慢了，99.9%的原因在于你不合理甚至是错误的设计，而和你用不用inline无关。所以，其实，inline根本不是本章的重点。
C++中如何强制inline函数(MSVC,
GCC)
Wentao Sun
看下面的代码:
#ifdef _MSC_VER_ // for MSVC
#define forceinline __forceinline
#elif defined __GNUC__ // for gcc on Linux/Apple OS X
#define forceinline __inline__ __attribute__((always_inline))
#else
#define forceinline
#endif
这样可以使一些看起来比较大的函数也能够内联.
