C++ 内联函数
1. 引入inline关键字的原因在c/c++中,为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间(栈内存)的问题,特别的引入了inline修饰符,表示为内联函数。 栈空间就是指放置程序的局部数据(也就是函数内数据)的内存空间。 在系统下,栈空间是有限的,假如频繁大量的使用就会造成因栈空间不足而导致程序出错的问题,如,函数的死循环递归调用的最终结果就是导致栈内存空间枯竭。 下面我们来看一个例子: #include <stdio.h> //函数定义为inline即:内联函数 inline char* dbtest(int a) { return (i % 2 > 0) ? "奇" : "偶"; } int main() { int i = 0; for (i=1; i < 100; i++) { printf("i:%d 奇偶性:%s /n",i,dbtest(i)); } } 上面的例子就是标准的内联函数的用法,使用inline修饰带来的好处我们表面看不出来,其实, 在内部的工作就是在每个for循环的内部任何调用dbtest(i)的地方都换成了(i%2>0)?”奇”:”偶”,这样就避免了频繁调用函数对栈内存重复开辟所带来的消耗。 ? 2. inline使用限制inline的使用是有所限制的,inline只适合涵数体内代码简单的涵数使用,不能包含复杂的结构控制语句例如while、switch, 并且不能内联函数本身不能是直接递归函数(即,自己内部还调用自己的函数)。 ? 3. inline仅是一个对编译器的建议inline函数仅仅是一个对编译器的建议,所以最后能否真正内联,看编译器的意思,它如果认为函数不复杂,能在调用点展开, 就会真正内联,并不是说声明了内联就会内联,声明内联只是一个建议而已。 ? 4. 建议:inline函数的定义放在头文件中其次,因为内联函数要在调用点展开,所以编译器必须随处可见内联函数的定义,要不然就成了非内联函数的调用了。所以,这要求每个调用了内联函数的文件都出现了该内联函数的定义。 因此,将内联函数的定义放在头文件里实现是合适的,省却你为每个文件实现一次的麻烦。 声明跟定义要一致:如果在每个文件里都实现一次该内联函数的话,那么,最好保证每个定义都是一样的,否则,将会引起未定义的行为。 如果不是每个文件里的定义都一样,那么,编译器展开的是哪一个,那要看具体的编译器而定。所以,最好将内联函数定义放在头文件中。 ? 5. 类中的成员函数与inline定义在类中的成员函数缺省都是内联的,如果在类定义时就在类内给出函数定义,那当然最好。 如果在类中未给出成员函数定义,而又想内联该函数的话,那在类外要加上inline,否则就认为不是内联的。 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){} 6. inline 是一种“用于实现的关键字”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。 ?7. 慎用inline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?? 以下情况不宜使用内联:? ? ? ? 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)。
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