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C++ inline内联函数分析大全

如果函数体代码比较多,需要较长的执行时间,那么函数调用机制占用的时间可以忽略;如果函数只有一两条语句,那么大部分的时间都会花费在函数调用机制上,这种时间开销就就不容忽视。 为了消除函数调用的时空开销,C++ 提供一种提高效率的方法,即在编译时

如果函数体代码比较多,需要较长的执行时间,那么函数调用机制占用的时间可以忽略;如果函数只有一两条语句,那么大部分的时间都会花费在函数调用机制上,这种时间开销就就不容忽视。

为了消除函数调用的时空开销,C++ 提供一种提高效率的方法,即在编译时将函数调用处用函数体替换,类似于C语言中的宏展开。这种在函数调用处直接嵌入函数体的函数称为内联函数(Inline Function),又称内嵌函数或者内置函数。

指定内联函数的方法很简单,只需要在函数定义处增加 inline 关键字。请看下面的例子:

#include <iostream>

using namespace std;

 

//内联函数,交换两个数的值

inline void swap(int *a, int *b){

    int temp;

    temp = *a;

    *a = *b;

    *b = temp;

}

 

int main(){

int m, n;

cin>>m>>n;

cout<<m<<", "<<n<<endl;

swap(&m, &n);

cout<<m<<", "<<n<<endl;

 

return 0;

}

运行结果: 45 99↙ 45, 99 99, 45 注意,要在函数定义处添加 inline 关键字,在函数声明处添加 inline 关键字虽然没有错,但这种做法是无效的,编译器会忽略函数声明处的 inline 关键字。 当编译器遇到函数调用swap(&m, &n)时,会用 swap() 函数的代码替换swap(&m, &n),同时用实参代替形参。这样,程序第 16 行就被置换成:

int temp;

temp = *(&m);

*(&m) = *(&n);

*(&n) = temp;

编译器可能会将 *(&m)、*(&n) 分别优化为 m、n。 当函数比较复杂时,函数调用的时空开销可以忽略,大部分的 CPU 时间都会花费在执行函数体代码上,所以我们一般是将非常短小的函数声明为内联函数。 由于内联函数比较短小,我们通常的做法是省略函数原型,将整个函数定义(包括函数头和函数体)放在本应该提供函数原型的地方。下面的例子是一个反面教材,这样的写法是不被推荐的:

#include <iostream>

using namespace std;

 

//声明内联函数

void swap1(int *a, int *b); //也可以添加inline,但编译器会忽略

 

int main(){

int m, n;

cin>>m>>n;

cout<<m<<", "<<n<<endl;

swap1(&m, &n);

cout<<m<<", "<<n<<endl;

 

return 0;

}

 

//定义内联函数

inline void swap1(int *a, int *b){

int temp;

temp = *a;

*a = *b;

*b = temp;

}

使用内联函数的缺点也是非常明显的,编译后的程序会存在多份相同的函数拷贝,如果被声明为内联函数的函数体非常大,那么编译后的程序体积也将会变得很大,所以再次强调,一般只将那些短小的、频繁调用的函数声明为内联函数。

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作者: dawei

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