C++内联函数详解

内联函数

除了上面的内容，我们C++的祖师爷呢还觉得C语言中的宏也不是很好：

我们在C语言的预处理那一章也有比较详细的学习过宏，也分析了宏的缺点：

当然宏也是有一些优点的：

比如我们定义一个宏函数（当然它不是一个真正的函数），它也可以完成一个函数的功能，但是呢它不用像真正的函数那样建立函数栈帧。

补充：C++中建议用const和枚举enum代替宏定义的常量

从宏的这些优缺点出发，C++又引入了一个新的概念——内联函数。

7.1 概念

那什么是内联函数呢？

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

如果是定义一个普通的函数：

我们调试看它的汇编：

大家可能对汇编不太懂，但是看到这个call 函数名（地址）其实就是去调用这个函数建立栈帧了。

那我们现在把它改成内联函数：

如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。

我们再来看一下反汇编：

怎么没起作用啊。

怎么样让它起作用呢？

🆗，它在release版本下面会起作用，或者在debug版本下需要我们进行一下设置：

然后我们再来看：

这次是不是就没有call Add那个指令了，说明我们的内联函数就起作用了，就没有函数调用建立栈帧的开销了。

7.2 内联函数的特性

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。

简单解释一下：

这里说的这个空间换时间，不是说程序运行时占用的空间会变大，而是最终产生的可执行程序可能会变大。

因为C++编译器会在调用内联函数的地方将函数直接展开，这样的话与普通的调用相比，产生的指令就可能变多，所以最终生成的可执行程序可能会变大。

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。

下图为《C++prime》第五版关于inline的建议：

也就是说：

不是所有的内联函数最终都会按照内联函数进行处理的，一般规模较小并且频繁使用的的我们才实现成内联函数，否则即使我们实现成内联函数，编译器也不一定会按照内联函数进行处理。

举个例子：

刚才的Add函数我们用inline修饰后调试发现确实按照内联函数处理了，那如果我们现在在Add函数中再多增加一些语句，有可能就不再按内联函数执行了：

我们再来调试观察一下：

是不是又有call Add了。

内联函数不能声明和定义分离，分离会导致链接错误

因为内联函数编译期间就会在函数调用的地方被展开，不会像普通的函数调用那样call一个地址然后跳转调用，就没有函数地址了（可以认为内联函数不会产生地址进符号表），这样链接的时候就会找不到。

所以内联函数如果有声明的话，把声明定义放一起。