【C++】 6_内联函数分析

常量与宏C++ 中的 const 常量可以替代宏常数定义const int A; <==> #define A 3C++ 中是否有解决方案替代宏代码片段呢？内联函数C++ 中推荐使用内联函数替代宏代码片段C++ 中使用 inline 关键字声明内联函数inline int func(int a, int b){ return a < b ? a : b;}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++ 编译器可以将一个函数进行内联被 C++ 编译器内联编译的函数叫做内联函数C++ 编译器直接将函数体插入到函数调用的地方内联函数没有普通函数调用时的额外开销（压栈，跳转，返回）C++ 编译器不一定满足函数的内联请求！编程实验： 内联函数初探#include <stdio.h>#define FUNC(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))inline int func(int a, int b){ return a < b ? a : b;}void code_1(){ int a = 1; int b = 3; int c = FUNC(++a, b); printf("\ncode_1: \n"); printf(“a = %d\n”, a); printf(“b = %d\n”, b); printf(“c = %d\n”, c);}void code_2(){ int a = 1; int b = 3; int c = func(++a, b); printf("\ncode_2: \n"); printf(“a = %d\n”, a); printf(“b = %d\n”, b); printf(“c = %d\n”, c);}int main(int arc, char* argv[]){ code_1(); code_2(); return 0;}输出：code_1: a = 3b = 3c = 3code_2: a = 2b = 3c = 2分析： 【宏无法避免的副作用】int c = FUNC(++a, b);==>int = ((++a) < (b) ? (++a) : (b))内联函数具有普通函数的特征(参数检查，返回类型等)函数的内联请求可能被编译器拒绝函数被内联编译后，函数体直接扩展到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，因此可能出现副作用。现代 C++ 编译器能够进行编译优化，一些函数即使没有 inline 声明，也可能被内联编译一些现代 C++ 编译器提供了扩展语法，能够对函数进行强制内联（这降低了可移植行）g++: attribute((always_inline))MSVC: __foreinline编程实验： 内联函数深度示例#include <stdio.h>// __forceinline// attribute((always_inline))inlineint add_inline(int n);int main(int argc, char* argv[]){ int r = add_inline(10); printf(“r = %d\n”, r); return 0;}inline int add_inline(int n){ int ret = 0; for(int i=0; i<n; i++) { ret += i; } return n;}内联函数扩展选项默认，未强制内联时VS2010 汇编：【内联请求失败】int r = add_inline(10);010E13AE push 0Ah 010E13B0 call add_inline (10E104Bh) ； 发生函数调用010E13B5 add esp,4 010E13B8 mov dword ptr [r],eaxg++ 汇编 【内联请求失败】 main(int, char**):08048494: push %ebp08048495: mov %esp,%ebp08048497: and $0xfffffff0,%esp0804849a: sub $0x20,%esp0804849d: movl $0xa,(%esp)080484a4: call 0x80484c8 <add_inline(int)> ; 发生函数调用080484a9: mov %eax,0x1c(%esp)080484ad: mov 0x1c(%esp),%eax080484b1: mov %eax,0x4(%esp)080484b5: movl $0x80485c0,(%esp)080484bc: call 0x80483c0 <printf@plt>080484c1: mov $0x0,%eax080484c6: leave 080484c7: ret 内联函数扩展选项默认，强制内联时VS2010 汇编：【内联请求成功】int r = add_inline(10);008C102C mov dword ptr [ebp-8],0 008C1033 mov dword ptr [ebp-0Ch],0 008C103A jmp wmain+35h (8C1045h) 008C103C mov eax,dword ptr [ebp-0Ch] 008C103F add eax,1 008C1042 mov dword ptr [ebp-0Ch],eax 008C1045 cmp dword ptr [ebp-0Ch],0Ah 008C1049 jge wmain+46h (8C1056h) 008C104B mov ecx,dword ptr [ebp-8] 008C104E add ecx,dword ptr [ebp-0Ch] 008C1051 mov dword ptr [ebp-8],ecx 008C1054 jmp wmain+2Ch (8C103Ch) 008C1056 mov edx,dword ptr [ebp-8] 008C1059 mov dword ptr [r],edx g++ 汇编 【内联请求成功】main(int, char**):08048494: push %ebp08048495: mov %esp,%ebp08048497: and $0xfffffff0,%esp0804849a: sub $0x20,%esp 9 {0804849d: movl $0xa,0x18(%esp)19 int ret = 0;080484a5: movl $0x0,0x14(%esp)21 for(int i=0; i<n; i++)080484ad: movl $0x0,0x10(%esp)080484b5: jmp 0x80484c4 <main(int, char**)+48>23 ret += i;080484b7: mov 0x10(%esp),%eax080484bb: add %eax,0x14(%esp)21 for(int i=0; i<n; i++)080484bf: addl $0x1,0x10(%esp)080484c4: mov 0x18(%esp),%eax080484c8: cmp 0x10(%esp),%eax080484cc: setg %al080484cf: test %al,%al080484d1: jne 0x80484b7 <main(int, char**)+35>26 return ret;080484d3: mov 0x14(%esp),%eax10 int r = add_inline(10);080484d7: mov %eax,0x1c(%esp)12 printf(" r = %d\n", r);080484db: mov 0x1c(%esp),%eax080484df: mov %eax,0x4(%esp)080484e3: movl $0x80485c0,(%esp)080484ea: call 0x80483c0 <printf@plt>14 return 0;080484ef: mov $0x0,%eax15 }注意事项C++ 中 inline 内联编译的限制(现在编译器基本都可满足内联要求，以下针对旧编译器而言)不能存在任何形式的循环语句不能存在过多的条件判断语句函数体不能过于复杂不能对函数进行取址操作函数内联声明必须在调用语句之前小结C++ 中可以通过 inline 声明内联函数编译器直接将内联函数扩展到函数调用的地方inline 只是一种请求，编译器不一定允许这种请求内联函数省去了函数调用时压栈，跳转和返回的开销以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！