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c++中inline的用法分析

編輯:C語言基礎知識

在函數聲明或定義中函數返回類型前加上關鍵字inline即把min()指定為內聯。
inline int min(int first, int secend) {/****/};
inline函數對編譯器而言必須是可見的,以便它能夠在調用點內展開該函數。與非inline
函數不同的是,inline函數必須在調用該函數的每個文本文件中定義。當然,對於同一程序
的不同文件,如果inline函數出現的話,其定義必須相同。對於由兩個文件compute.C和draw.C構成的程序來說,程序員不能定義這樣的min()函數,它在compute.C中指一件事情,
而在draw.C中指另外一件事情。如果兩個定義不相同,程序將會有未定義的行為:

為保證不會發生這樣的事情,建議把inline函數的定義放到頭文件中。在每個調用該inline函數的
文件中包含該頭文件。這種方法保證對每個inline函數只有一個定義,且程序員無需復制代碼,並且
不可能在程序的生命期中引起無意的不匹配的事情。
(二)內聯函數的編程風格(摘自高質量C++/C 編程指南)
關鍵字inline 必須與函數定義體放在一起才能使函數成為內聯,僅將inline 放在函數聲明前面不起任何作用。
如下風格的函數Foo 不能成為內聯函數:
代碼如下:

inline void Foo(int x, int y); // inline 僅與函數聲明放在一起
int main() {

}
void Foo(int x, int y)
{
}

而如下風格的函數Foo 則成為內聯函數:
代碼如下:

void Foo(int x, int y)
int main() {

}
inline void Foo(int x, int y) // inline 與函數定義體放在一起
{
}

所以說,inline 是一種“用於實現的關鍵字”,而不是一種“用於聲明的關鍵字”。
一般地,用戶可以閱讀函數的聲明,但是看不到函數的定義。盡管在大多數教科書中內
聯函數的聲明、定義體前面都加了inline 關鍵字,但我認為inline 不應該出現在函數
的聲明中。這個細節雖然不會影響函數的功能,但是體現了高質量C++/C 程序設計風格
的一個基本原則:聲明與定義不可混為一談,用戶沒有必要、也不應該知道函數是否需
要內聯。
定義在類聲明之中的成員函數將自動地成為內聯函數,例如
代碼如下:

class A
{
public:
void Foo(int x, int y) { } // 自動地成為內聯函數
}

將成員函數的定義體放在類聲明之中雖然能帶來書寫上的方便,但不是一種良好的編程
風格,上例應該改成:
代碼如下:

// 頭文件
class A
{
public:
void Foo(int x, int y);
}
// 定義文件
inline void A::Foo(int x, int y)
{
}

慎用內聯
內聯能提高函數的執行效率,為什麼不把所有的函數都定義成內聯函數?
如果所有的函數都是內聯函數,還用得著“內聯”這個關鍵字嗎?
內聯是以代碼膨脹(復制)為代價,僅僅省去了函數調用的開銷,從而提高函數的
執行效率。如果執行函數體內代碼的時間,相比於函數調用的開銷較大,那麼效率的收
獲會很少。另一方面,每一處內聯函數的調用都要復制代碼,將使程序的總代碼量增大,
消耗更多的內存空間。以下情況不宜使用內聯:
(1)如果函數體內的代碼比較長,使用內聯將導致內存消耗代價較高。
(2)如果函數體內出現循環,那麼執行函數體內代碼的時間要比函數調用的開銷大。
類的構造函數和析構函數容易讓人誤解成使用內聯更有效。要當心構造函數和析構
函數可能會隱藏一些行為,如“偷偷地”執行了基類或成員對象的構造函數和析構函數。
所以不要隨便地將構造函數和析構函數的定義體放在類聲明中。
一個好的編譯器將會根據函數的定義體,自動地取消不值得的內聯(這進一步說明
了inline 不應該出現在函數的聲明中)。

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