c++中的内联函数与虚函数，以及哪些函数不能为内联函数，

简介

在计算机科学中，内联函数（有时称作在线函数或编译时期展开函数）是一种编程语言结构，用来建议编译器对一些特殊函数进行内联扩展（有时称作在线扩展）；也就是说建议编译器将指定的函数体插入并取代每一处调用该函数的地方（上下文），从而节省了每次调用函数带来的额外时间开支。但在选择使用内联函数时，必须在程序占用空间和程序执行效率之间进行权衡，因为过多的比较复杂的函数进行内联扩展将带来很大的存储资源开支。另外还需要特别注意的是对递归函数的内联扩展可能引起部分编译器的无穷编译。 

设计内联函数的动机

内联扩展是一种特别的用于消除调用函数时所造成的固有的时间消耗方法。一般用于能够快速执行的函数，因为在这种情况下函数调用的时间消耗显得更为突出。这种方法对于很小的函数也有空间上的益处，并且它也使得一些其他的优化成为可能。

没有了内联函式，程式员难以控制哪些函数内联哪些不内联；由编译器自行决定是否内联。加上这种控制维度准许特定于应用的知识，诸如执行函式的频繁程度，被利用于选择哪些函数要内联。

此外，在一些语言中，内联函数与编译模型联系紧密：如在C++中，有必要在每个使用它的模块中定义一个内联函数；与之相对应的，普通函数必须定义在单个模块中。这使得模块编译独立于其他的模块

与宏的比较

通常，在C语言中，内联展开的功能由带参宏（Macros）在源码级实现。内联提供了几个更好的方法：

• 宏调用并不执行类型检查，甚至连正常参数也不检查，但是函数调用却要检查。

• C语言的宏使用的是文本替换，可能导致无法预料的后果，因为需要重新计算参数和操作顺序。

• 在宏中的编译错误很难发现，因为它们引用的是扩展的代码，而不是程序员键入的。

• 许多结构体使用宏或者使用不同的语法来表达很难理解。内联函数使用与普通函数相同的语言，可以随意的内联和不内联。

• 内联代码的调试信息通常比扩展的宏代码更有用

内联函数与一般函数的区别
1）内联含函数比一般函数在前面多一个inline修饰符

2）内联函数是直接复制“镶嵌”到主函数中去的，就是将内联函数的代码直接放在内联函数的位置上，这与一般函数不同，主函数在调用一般函数的时候，是指令跳转到被调用函数的入口地址，执行完被调用函数后，指令再跳转回主函数上继续执行后面的代码；而由于内联函数是将函数的代码直接放在了函数的位置上，所以没有指令跳转，指令按顺序执行

3）一般函数的代码段只有一份，放在内存中的某个位置上，当程序调用它是，指令就跳转过来；当下一次程序调用它是，指令又跳转过来；而内联函数是程序中调用几次内联函数，内联函数的代码就会复制几份放在对应的位置上

4）内联函数一般在头文件中定义，而一般函数在头文件中声明，在cpp中定义

哪些函数不能声明为内联函数

1. 包含了递归、循环等结构的函数一般不会被内联。
2. 虚拟函数一般不会内联，但是如果编译器能在编译时确定具体的调用函数，那么仍然会就地展开该函数。
3. 如果通过函数指针调用内联函数，那么该函数将不会内联而是通过call进行调用。
4. 构造和析构函数一般会生成大量代码，因此一般也不适合内联。
5. 如果内联函数调用了其他函数也不会被内联。

 

什么时候不能使用内联函数

1）函数代码量多，功能复杂，体积庞大。对于这种函数，就算加上inline修饰符，系统也不一定会相应，可能还是会当成一般函数处理

2）递归函数不能使用内联函数

类与内联函数

1）类内定义的函数都是内联函数，不管是否有inline修饰符

2）函数声明在类内，但定义在类外的看是否有inline修饰符，如果有就是内联函数，否则不是。