C语言中内联函数的作用 inline

最新推荐文章于 2023-03-15 18:02:36 发布

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本文探讨了C语言中内联函数（inline）的作用及其实现机制，对比了内联函数与常规函数调用的区别，并分析了其带来的性能优势与潜在的空间开销问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

C语言中内联函数的作用 inline

C语言中内联函数到底有什么作用？

试想一下，每当我们在假设就在主函数中调用另外一个函数的时候，那么这个函数就要入栈或者出栈，比如说下面的一个例子：

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    Void myprint()

{

Printf("%d",3);

}

Void main()

{

Int i;

For(i=0;i<100;i++)

Myprint(2);

}

在主函数中调用myprin()函数打印2这个数字，那么我们就要调用函数100次，意味着这个函数要进栈100次，出栈100次，这样一来我们就打印一个小小的2就把大量的时间花费在进栈和出栈之上了，当我们把程序改为如下所示的时候呢：

点击(此处)折叠或打开

    Void main()
{
    Int i;
    For(i=0;i<100;i++)
    Void myprint()
    {
    Printf("%d",3);
    }
}
此时相当于
static inline void myprint(int n);
static inline void myprint（int n）
{
    printf("%d",n);
}
void main()
{
  int i;
  for(i=0;i<100;i++)
    myprint(3);

}

   

此时我们就不需要进栈出栈了，直接打印2就可以了，当然无论任何事，得到了一定的方便之后就必须得付出一定的代价，即此时的空间的问题。打个比方，现在我们要去一个超市买东西，而超市距离我们家有好几里路，此时你要话费一定的时间在去超市的路上，可是现在呢超市已经搬到家里了，我们就没有必要去超市了，因为超市已经在家里了，当然你的家有那么大？能容得下一个超市？所以此时就存在一个空间的问题，即你必须扩大你家，才能够容纳的下一个超市。

对于内存来说也是一样的，减少了对栈的进出时间的开销，我们却扩大了主存的空间来容纳本来在栈里的函数，在C语言中实现这一功能是用内联函数inline来实现的。

这就是inline函数的作用！

c语言中的的内联(inline)函数

   发表于 
   2011 年 01 月 26 日 
   由 
   admin
  

c/c++中的inline，使用在函数声明处，表示程序员请求编译器在此函数的被调用处将此函数实现插入，而不是像普通函数那样生成调用代码(申请是否有效取决于编译器)。一般地说，这样作的优点是省掉了调用函数的开销；缺点则是可能会增加代所生成目标代码的尺寸（二班的除外，二班情况下，inline函数甚至会返过来降低程序的性能)。

实际上，即使没有手工指定inline函数，编译器一般还会选择一些代码量较小但使用频繁的函数作为inline函数，以此作为性能优化的途径之一。
1. 和带参宏定义(Parameterized Macro)的比较与带参宏定义相比，inline函数具备以下优点：

    参数类型检查：宏定义中所使用的参数仅仅是在宏定义中被替换，不进行任何的类型检查
返回值：宏定义中无法使用return返回
便于调试

   
2. 不同编译器下的inline关键字尽管c/c++有着自己的语言标准和规范，但不同编译器实现中总会有着这样或那样的区别。inline即是一例。
c99标准

    inline ：用于同一c/cpp文件内部被调用处展开；对外部文件来说函数不可用
static inline ：用于在同一c/cpp文件内部被调用处展开；一般情况下，编译器并不会为此函数生成单独的目标代码；如遇到内联函数无法展开，或内联函数以地址形式被调用，则编译器将会为此内联函数生成单独的代码；

   
简单地说，c99中inline关键字申明的函数一般仅用于同一文件，函数本身不会生成单独的目标代码；static关键字修订后，如果需要，则会生成单独的目标代码。
gcc

    inline ：对同一c/cpp文件，函数将会在被调用处展开；对外部文件，此函数等同于"extern"函数
static inline ：与c99标准中相同
extern inline : 仅用于同一c/c++文件内部，在被调用处展开

   
gcc中的inline关键字与c99中不同，默认情况下(仅使用inline)，在同一文件中被调用处当作内联函数展开，而在外部文件调用中等同于普通extern函数(也就是说会生成单独的目标代码)；加static关键字修订后，反而不可应用于外部文件，但如果需要可以生成单独的目标代码；gcc扩展的extern inline模式更是缩小函数的使用仅限于在同文件中展开。
ms vc

    ms vc中
    inline的含义基本与c99中相同，此基础上，作了一定扩展
    
__inline ：等同于inline
__forceinline ：强制编译器将函数作为内联函数,除非以下情况
      使用了/Ob0选项编译(debug编译默认取值)
函数使用了可变参数
函数本身为递归函数，且未使用#pragma inline_recursion(on)
函数为虚(virtual)函数
程序中使用了地址方式调用了函数
...
3. 其他一般地，内联函数不能是递归函数或调用递归函数(递归调用会给函数体展开带来麻烦)。
inline应当是用于函数声明(Declaration)而非函数实现(Implementation)。但由于由于不同的编译器下inline关键字所修饰函数的调用范围不一致，因此，一种简单的作法是，将inline函数的声明和实现合一。如果确定函数仅应用于同一文件，我们可以将函数的声明和实现都放在.c/.cpp中；否则将其放入.h中(这样，包含了此头文件的任何文件都可以使用它)。