函数的升级（上）

一、常量与宏回顾

在C++中的const常量可以代替宏常数定义，如：
const int A =3; —> #define A 3;
const常量是由编译器处理的，而宏常数是由预处理器处理的，显然，用const常量代替宏常数更加安全，可靠。
C语言的宏定义不仅可以定义宏常数，还可以定义宏代码片段？那么在C++中有没有解决方案来替代宏代码片段呢？替代宏代码片段就可以避免宏的副作用！

二、函数升级

1、内联函数
在C++中，C++编译器可以将一个函数进行内联编译，被内联编译的函数叫做内联函数；内联函数在最终生成的代码中是没有定义的，C++编译器直接将函数体插入函数调用的地方，所以内联函数没有普通函数调用时的额外开销（压栈，跳转，返回）；
（1）C++中推荐使用内联函数替代宏代码片段；
（2）C++中使用inline关键字声明内联函数，如：

inline int func(int a,int b)
{
    return a < b ? a : b;
}   

注意：内联函数声明时inline关键字必须和函数定义结合在一起，否则编译器会直接忽略内联请求；C++编译器不一定准许函数的内联请求；
1、内联函数是一种特殊的函数，具有普通函数的调整（参数检查，返回类型等）；
2、内联函数是对编译器的一种请求，因此编译器可能拒绝这种请求；
3、内联函数由编译器处理，直接将编译后的函数体插入调用的地方；宏代码片段由预处理器处理，进行简单的文本替换，没有任何编译过程；
4、现代C++编译器能够进行编译优化，因此一些函数即使没有inline声明，也可能被编译器内联编译；
5、另外，一些现代C++编译器提供了扩展语法，能够对函数进行强制内联；如：g++中的__attribute__((always_inline))属性。
C++中内联编译的限制：
（1）不能存在任何形式的循环语句；
（2）不能存在过多的条件判断语句；
（3）函数体不能过于庞大；
（4）不能对函数进行取址操作；
（5）函数内联声明必须在调用语句之前；
编译器对于内联函数的限制并不是绝对的，内联函数相对于普通函数的优势只是省去了函数调用时压栈，跳转和返回的开销。因此，当函数体的执行开销远大于压栈，跳转和返回所用的开销时，那么内联将无意义。
2、函数默认参数
C++中可以在函数声明时为参数提供一个默认值，当函数调用时没有指定这个参数值，编译器会自动用默认值代替；
例如：

int mul(int x = 1);//声明时指定默认参数值

int main(int argc,char *argv[])
{
    printf("mul(2) = %d\n",mul(2));
    printf("mul(-3) = %d\n",mul(-3));
    printf("mul() = %d\n",mul());
    return 0;
}

int mul(int x)//定义时不再指定
{
    return x * x;
}

结果：

mul(2) = 4
mul(-3) = 9
mul() = 1

函数默认参数的规则：
只有参数列表后面部分的参数才可以提供默认参数；意思就是说：一旦在一个函数调用中开始使用默认参数值，那么这个参数后的所有参数都必须使用默认参数值。

int add(int a,int b = 0,int c = 0,int d = 0)
{
    return a + b + c + d;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("add(1) = %d\n"add(1));
    printf("add(1,2) = %d\n"add(1,2));
    printf("add(1,2,3) = %d\n"add(1,2,3));
    printf("add(1,2,3,4) = %d\n"add(1,2,3,4));
    return 0;
}

结果：

add(1) = 1
add(1,2) = 3
add(1,2,3) = 6
add(1,2,3,4) = 10

2、函数占位参数
在C++中可以为函数提供占位参数，占位参数只有参数类型声明，而没有参数名声明；一般情况下，在函数体内部无法使用占位参数；
例如：

int func(int a,int b,int)
{
    return a + b;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
    printf("func(1,2,3) = %d\n",func(1,2,3));
    return 0;
}   

函数参数的意义：可以将占位参数与默认参数结合起来使用，为以后程序的扩展留下线索，兼容C语言程序中可能出现的不规范写法；
例如：

int func(int a,int b,int = 0)
{
    return a + b;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
    printf("func(1,2,3) = %d\n",func(1,2,3));
    return 0;
}   

三、小结

1、C++中可以通过inline声明内联函数；
2、内联函数在编译时直接将函数体插入函数调用的地方；
3、inline只是一种请求，编译器不一定允许这种请求；
4、内联函数省去了普通函数调用时压栈，跳转河返回的开销；
5、C++在声明函数的时候可以指定参数的默认值；
6、C++可以声明占位符参数，占位符参数一般用于程序扩展和对C代码的兼容；