c++之内联函数

内联函数

定义：
C++ 内联函数是通常与类一起使用。如果一个函数是内联的，那么在编译时，编译器会把该函数的代码副本放置在每个调用该函数的地方。

以inline修饰的函数叫内联函数。编译时c++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。

如果想把一个函数定义为内联函数，则需要在函数名前面放置关键字 inline，在调用函数之前需要对函数进行定义。如果已定义的函数多于一行，编译器会忽略 inline 限定符。

在类定义中的定义的函数都是内联函数，即使没有使用 inline 说明符。

引入内联函数的目的是为了解决程序中函数调用的效率问题，程序在编译器编译的时候，编译器将程序中出现的内联函数的调用表达式用内联函数的函数体进行替换，而对于其他的函数，都是在运行时候才被替代。这其实就是个空间代价换时间的i节省。所以内联函数一般都是1-5行的小函数。

使用原则：
在使用内联函数时要留神：

1.在内联函数内不允许使用循环语句和开关语句；
2.内联函数的定义必须出现在内联函数第一次调用之前；
3.类结构中所在的类说明内部定义的函数是内联函数。

特性
① 类的成员函数默认为内联函数

② 以空间换取时间，省去函数栈帧的开销

③ inline必须函数定义放在一起，才能成为内联函数，仅将inline放在声明前是不起不作用的。

④ 内部代码较短，编译器会自动优化 当函数体内代码很长或有递归时，内联不会展开。

例如：
在debug模式下，对编译器重新设置后：

inline int Add(int a,int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}
int main()
{
    int ret = 0;
    ret=Add(100, 20);
    cout << "Add(10,3) is :" << ret;
    system("pause");
    return 0;
}

转到反汇编：

可以看到 在上述函数前增加inline关键字将其改为内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。

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内联函数与宏

内联函数优缺点：

优点: 当函数体比较小的时候, 内联该函数可以令目标代码更加高效. 对于存取函数以及其它函数体比较短, 性能关键的函数, 鼓励使用内联.

缺点: 滥用内联将导致程序变慢. 内联可能使目标代码量或增或减, 这取决于内联函数的大小. 内联非常短小的存取函数通常会减少代码大小, 但内联一个相当大的函数将戏剧性的增加代码大小. 现代处理器由于更好的利用了指令缓存, 小巧的代码往往执行更快。

宏的优缺点：
(1）、宏只做简单的字符串替换，函数是参数传递，所以必然有参数类型检查(支持各种类型，而不是只有字符串)。
(2)、宏不经计算而直接替换参数，函数调用则是将参数表达式求值再传递给形参。
(3)、宏在编译前进行，即先替换再编译。而函数是编译后，在执行时才调用的。宏占编译时间，而函数占执行时间。
(4)、宏参数不占空间，因为只做字符串替换，而函数调用时参数传递是变量之间的传递，形参作为局部变量占内存空间。
(5)、函数调用需要保留现场，然后转入调用函数执行，执行完毕再返回主调函数，这些耗费在宏中是没有的。

宏与内联函数的区别：
使用宏和内联函数都可以节省在函数调用方面的时间和空间开销。二者都是为了提高效率，但是却有着显著的区别：
(1)、在使用时，宏只做简单的预处理器符号表(字符串)中的简单替换。而内联函数可以进行参数类型检查，且具有返回值(也能被强制转换为可转换的合适类型)。
(2)、内联函数首先是函数，函数的许多性质都适用于内联函数(如内联函数可以重载)。
(3)、内联函数可以作为某个类的成员函数，这样可以使用类的保护成员和私有成员。而当一个表达式涉及到类保护成员或私有成员时，宏就不能实现了(无法将this指针放在合适位置)。