C++ inline(內聯什么時候使用)


(1)什么是內聯函數?
內聯函數是指那些定義在類體內的成員函數,即該函數的函數體放在類體內。

(2)為什么要引入內聯函數?
當然,引入內聯函數的主要目的是:解決程序中函數調用的效率問題。另外,前面我們講到了宏,里面有這么一個例子:
#define ABS(x) ((x)>0? (x):-(x))
當++i出現時,宏就會歪曲我們的意思,換句話說就是:宏的定義很容易產生二意性。
  
我們可以看到宏有一些難以避免的問題,怎么解決呢?前面我們已經盡力替換了。

下面我們用內聯函數來解決這些問題。

(3)為什么inline能取代宏?
1、 inline 定義的類的內聯函數,函數的代碼被放入符號表中,在使用時直接進行替換,(像宏一樣展開),沒有了調用的開銷,效率也很高。 
2、 很明顯,類的內聯函數也是一個真正的函數,編譯器在調用一個內聯函數時,會首先檢查它的參數的類型,保證調用正確。然后進行一系列的相關檢查,就像對待任何一個真正的函數一樣。這樣就消除了它的隱患和局限性。
3、 inline 可以作為某個類的成員函數,當然就可以在其中使用所在類的保護成員及私有成員。

(4)內聯函數和宏的區別?
內聯函數和宏的區別在於,宏是由預處理器對宏進行替代,而內聯函數是通過編譯器控制來實現的。而且內聯函數是真正的函數,只是在需要用到的時候,內聯函數像宏一樣的展開,所以取消了函數的參數壓棧,減少了調用的開銷。你可以象調用函數一樣來調用內聯函數,而不必擔心會產生於處理宏的一些問題。內聯函數與帶參數的宏定義進行下比較,它們的代碼效率是一樣,但是內聯歡函數要優於宏定義,因為內聯函數遵循的類型和作用域規則,它與一般函數更相近,在一些編譯器中,一旦關上內聯擴展,將與一般函數一樣進行調用,比較方便。 

(5)什么時候用內聯函數?
內聯函數在C++類中,應用最廣的,應該是用來定義存取函數。我們定義的類中一般會把數據成員定義成私有的或者保護的,這樣,外界就不能直接讀寫我們類成員的數據了。對於私有或者保護成員的讀寫就必須使用成員接口函數來進行。如果我們把這些讀寫成
員函數定義成內聯函數的話,將會獲得比較好的效率。
Class A
{
Private:
int nTest;
 Public:
int readtest() { return nTest;}
void settest(int I) { nTest=I; }
}

(6)如何使用內聯函數?
我們可以用inline來定義內聯函數。
inline int A (int x) { return 2*x; }
不過,任何在類的說明部分定義的函數都會被自動的認為是內聯函數。

(7)內聯函數的優缺點?
我們可以把它作為一般的函數一樣調用,但是由於內聯函數在需要的時候,會像宏一樣展開,所以執行速度確比一般函數的執行速度要快。當然,內聯函數也有一定的局限性。就是函數中的執行代碼不能太多了,如果,內聯函數的函數體過大,一般的編譯器會放棄內聯方式,而采用普通的方式調用函數。(換句話說就是,你使用內聯函數,只不過是向編譯器提出一個申請,編譯器可以拒絕你的申請)這樣,內聯函數就和普通函數執行效率一樣了。

(8)如何禁止函數進行內聯?
如果使用VC++,可以使用/Ob命令行參數。當然,也可以在程序中使用 #pragma auto_inline達到相同的目的。

(9)注意事項:
1.在內聯函數內不允許用循環語句和開關語句。
2.內聯函數的定義必須出現在內聯函數第一次被調用之前。

這涉及一個效率問題。記住,調用函數的開銷是很大的,所謂的空間開銷是指調用函數前,
先要將原來的函數保存在 寄存器(占用 寄存器空間)里面,並在調用結束后恢復。調用函
數時,還要復制 實參(占用內存空間)。如果 被調用函數一旦調用頻繁,就會花費很 多空
間。如果你有一段“短小而頻繁調用的函數”,內聯是個不錯的選擇。
“如果含有復雜的分支或 循環結構,我使用 inline會有什么后果?”
事實上,所謂內聯,是 編譯器內聯函數函數調用點上展開函數代碼。例如 inline
int small(int a,int b) { return a < b ? a : b ; } cout << small ( a, b ) << endl ;
等同於 cout << (a < b ? a : b) << endl; 編譯器會將 函數調用語句轉換為函數代碼,
再進行編譯。 inline只是你給 編譯器提一個建議,希望它將函數內聯,至於它會不會執行就不一
定了。 基本上復雜的函數它是不會同意的,就算同意了,也只會使你的編譯變得更將浪費時間,
而執行速度得不到什么提升。還有,一些編譯器是不會通過含有 遞歸內聯函數的。 記住
,短小而且反 復調用的函數進行內聯就可以了。


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