【C++杂货铺】三分钟搞懂内联函数

目录

🌈前言🌈

📁 宏

?📂宏函数的注意事项

?📂宏的优点和缺点

📁 内联函数

?📂 概念

?📂 使用

?📂 特性

📂 函数重定义

📁 总结

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🌈前言🌈

??????????欢迎收看本期【C++杂货铺】，这期内容，我们将围绕C++中内联函数部分进行讲解，包括了内敛函数的定义，如何使用内敛函数等内容。

????????如果你想学习C++，或者刚学完C语言衔接C++，那么这篇文章将会非常有效的帮助你理解。

📁 宏

? ? ? ? 在学习C++内敛函数前，我们先对C语言的宏进行复习。宏分为宏常量和宏函数，这是讲的是宏函数。

????????宏函数的主要应用场景是什么呢？例如，当我们想要使用ADD函数来进行两个数相加，调用1亿次。我们知道函数调用时，是要开辟函数栈帧空间的，会造成很大的浪费，有没有一种办法来规避呢？

? ? ? ? 如下图所示，定义了Add函数，和ADD宏函数：

#define ADD(X,Y)   ((X) + (Y))

int Add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

? ? ? ? 如果我们使用宏函数，会极大程度减少时间空间上的浪费。所以在某些简单的函数下，频繁调用这个函数，可以使用宏函数进行替换。

?📂宏函数的注意事项

? ? ? ? 1. #define 后面不能带分号。

? ? ? ? 2. 多加括号，避免操作符优先级问题。因为宏是一种替换机制，在预处理阶段会进行替换。

? ? ? ? 3. 不要带类型，即X和Y前面不需要写int。

?📂宏的优点和缺点

? ? ? ? 优点：

? ? ? ? ? ? 1. 提高代码的复用性。

? ? ? ? ? ? 2. 提高效率。

? ? ? ? 缺点：

? ? ? ? ? ? 1. 不方便调试（在预处理阶段完成替换）

? ? ? ? ? ? 2. 不能进行类型检查。

? ? ? ? ? ? 3. 代码可读性差，可维护性差，容易误用。

? ? ? ? 以上，我们就对宏函数进行了讲解，在C++中有没有能替换宏的呢：

? ? ? ? 1. 常量定义使用 const enum。

? ? ? ? 2. 短小函数 使用 内联函数。

📁 内联函数

?📂 概念

? ? ? ? 在C++中，以inline 修饰的函数称为内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方进行展开，没有函数调用开辟栈帧的消耗，提高了运行效率。

? ? ? ? 下图是，内联函数和函数的区别：

? ? ? ? 通过上图，我们知道如果使用函数，就会创建函数栈帧，增加代码运行时间，如果使用内敛函数就会大大减少消耗。是不是意味着内敛函数就一定比函数好呢？

? ? ? ? 答案是否定的。内联函数适合在函数内代码较少的情况下。大家想想，我想调用一个函数func，调用1w次，其中func函数内有100行代码

? ? ? ? 函数代码量为 = 1w + 100

? ? ? ? 内敛函数代码量 = 1w * 100，因为编译器会在内敛函数的地方进行展开，如果是函数很大的情况下，内敛函数就不适用了。

?📂 使用

? ? ? ? 那么，如何定义内敛函数呢，只需要在函数返回值前+ inlin即可。那么如何查看呢：

? ? ? ? 1. 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码是否存在call 函数名

? ? ? ? 2. 在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开。（默认情况下，debug模式对? ? ? ? ? ? ? ? ?代码进行优化）

?📂 特性

? ? ? ? 1. inline 是一种空间换时间的方法，如果编译器将函数当成内敛函数，在编译阶段，会用函数体替换函数调用，缺陷：可能是目标文件变大，优势：减少了调用开销，提高了程序运行效率。

? ? ? ? 2. inline 对于编译器而言只是一个建议，不同编译器对于inlin的实现机制可能不同，一般建议：将函数规模较小的，不是递归的，频繁调用的函数用 inline 修饰，否则编译器会忽视inline特性。

? ? ? ? 3. inline不建议声明和定义分离，分离可能导致链接错误，因为inline展开，就没有函数地址了，链接就找不到了。

📂 函数重定义

? ? ? ? 如果我们写程序时，创建了test.cpp ，a.cpp 和a.h其中a.h中有add函数的定义，a.cpp和test.cpp都包含了a.h文件，当运行时，编译器会报链接错误。那么有解决方法吗？

//a.h
#include <iostream>

int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

//a.cpp
#include "a.h"


//test.cpp
#include "a.h"

int main()
{
    add(1,2);
    return 0;
}

? ? ? ? 1. 函数声明和定义分离。例如 a.h中是函数的声明；a.cpp中是add函数的定义。

//a.h
#include <iostream>

int add(int a,int b);

//a.cpp
#include "a.h"

int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

//test.cpp
#include "a.h"

int main()
{
    add(1,2);
    return 0;
}

? ? ? ? 2. static 修饰函数,static修饰函数时，会修饰函数的链接属性，还函数只在该文件中可见使用（不加入符号表）。

? ? ? ? 3. inline修饰函数。（内联函数也不加入符号表）

//a.h
#include <iostream>

static int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

//a.cpp
#include "a.h"


//test.cpp
#include "a.h"

int main()
{
    add(1,2);
    return 0;
}

📁 总结

? ? ? ? 以上，就是本期【C++杂货铺】的内容，复习了C语言的宏函数定义注意事项和优缺点，什么是内敛函数，在debug模式下查看内敛函数，内敛函数的特性。

????????记住内敛函数只能小而精，不能声明和定义分离，以及拓展了函数重定义时可以使用内敛函数解决。

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