【细品C++】内联函数

Crrrush

发布于 2023-06-23 14:38:29

1160

发布于 2023-06-23 14:38:29

写在前面

本篇文章件将帮助你了解C++的内联函数。内联函数的概念并不难理解，功能也十分清晰，就是降低频繁调用内容短小函数时建立函数栈帧时所带来的消耗，在C中，可以用宏函数解决，但不够好，于是C++设计出了内敛函数。希望本篇文章能对你C++的内联函数学习有所帮助。

内联函数

概念及使用

使用inline修饰的函数就叫做内联函数，一个函数被指定为内联函数后，（通常）编译时编译器会将此函数在函数调用点展开，这也就意味着此时调用函数并不会向以往一样开辟函数栈帧，从而减少建立函数栈帧的消耗，提升程序运行的效率。

inline void demo1()
{
	cout << "inline function" << endl;
}


int main()
{
	demo1();

	return 0;
}

汇编层面

接下来从汇编层面看看是如何展开函数内容的。在这之前，我先解释一下我在我使用的编译环境（vs2022Debug）下是如何看到内联函数的汇编情况的。首先贴出我的调试代码。

inline void demo1()
{
	cout << "inline function" << endl;
}

void demo2()
{
	cout << "function" << endl;
}

int main()
{
	demo1();

	demo2();

	return 0;
}

由于在Debug环境下，为了便于调试，编译器并不会真正地将这个内联函数真正地“内联”式地展开。

解决方法：1、可以在release下查看生成的汇编代码

2、在Debug调整编译器的设置（如下）

接下来只需要正常进入调试，并转到反汇编就能看到实际现象了。

可以看到demo1展开的内容与demo2函数体内的内容是相差无几的。

特性

inline是一种以空间换时间的设计，编译器将函数当作内联函数处理时，会在编译阶段用函数体替换函数调用。所以会有可能使目标文件（最终形成的可执行文件、软件包）过大的缺陷，当然少了函数栈帧的调用开销，程序的运行效率也会升高。

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（函数较短，内容较少，没有准确的判定标准，具体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++Primer》第四版关于inline的建议

inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址，也不会进符号表，在链接阶段是无法找到函数的定义的。

#include"Inline.h"
//Inline.cpp

inline int demo4()
{
	return 1;
}

#pragma once
//Inline.h

inline int demo4();

#include"Inline.h"

int main()
{
	demo4();//无法解析的外部符号 "int __cdecl demo4(void)" (?demo4@@YAHXZ)，函数 main 中引用了该符号
	//fatal error LNK1120: 1 个无法解析的外部命令


	return 0;
}