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C++11中内联函数(inline)用法实例

发布：2023-03-07 20:00:01 59

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C++11内联函数inline

inline 是什么？

inline是C++ 11引入的关键字，在函数声明or定义时，返回类型前加上关键字inline，即可以把函数指定为内联函数。

引入inline的目的是什么？

目的是解决一些频繁调用的函数大量消耗栈空间（栈内存）的问题。另一方面用于替换C语言的宏（相比较宏是无法在进行类型检查）

内联函数的特点

内联函数的函数内容本质上是写在调用内联函数的地方；
内联函数本质上没有入栈出栈的开销；
和宏定义相比，内联函数更加安全，编译器会根据函数的要求进行严格的类型和作用域检查，保证调用无误；
内联函数一般上不包含循环、递归、switch或较长的代码等复杂操作；
类声明中定义的函数，除虚函数外的其他函数都会自动隐式地当成内联函数；

内联函数的写法

这里的一个关键点，inline必须与函数定义放在一起才能使函数成为内联函数，仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。

inline是一种“用于实现”的关键字，不是一种“用于声明”的关键字。

//在头文件中可以进行显示声明

//方式1 加 inline（建议使用）
inline int TestFunc(int a, int b);

//方式2 原始常见声明方式
int TestFunc(int a, int b);

//在源文件中定义
//正确
inline int TestFunc(int a, int b){
    //do something
    return 0;
}
//错误
int TestFunc(int a, int b){
    //do something
    return 0;
}

隐式内联和显式内联

隐式内联的写法

class CppObj {
    int TestFuncA() { return 0; }       //隐式内联
    vitrual int TestFuncB() { return 0; }    //虚函数不会进行隐式内联   
}

显式内联的写法

class CppObj {
    int TestFuncA();
    inline int TestFuncB();
    vitrual int TestFuncC();
}
inline int CppObj::TestFuncA() {   //显式内联
    return 0; 
} 

inline int CppObj::TestFuncB() {   //显式内联
    return 0; 
}

inline 函数的编译器处理

inline函数仅仅是一个开发者对编译器的建议，至于最后能否真正内联，需要看编译器的意思。如果编译器判定函数不复杂，能在调用点展开，就会真正内联。

内联函数优缺点

优点
- 内联函数相比宏函数来说，在代码调用时会做安全检查和类型转换（同普通函数），而宏定义则不会；
- 宏定义不可以在运行时可调试，但内联函数可以；
- 内联函数同宏函数一样会在被调用处进行展开，无需参数压栈、栈帧开辟与回收，结果返回等，从而能提高代码的运行速度。
缺点
- 代码膨胀。内联是以代码膨胀（复制）为代价，是典型的以空间换时间的做法。
- 内联函数不可控。内联函数只是编码者对编译器的建议，是否对函数内联，最终决定权在于编译器。
- inline 函数无法随着函数库升级而升级。inline函数的改变需要重新编译，不像 non-inline 可以直接链接。

虚函数可以是内联函数吗？

虚函数可以是内联函数；
inline是可以修饰虚函数；

虚函数内联条件？

可以内联的条件，编译器具有实际对象而不是对象的指针或引用时才会，所以当虚函数表现多态性的时候不能内联。

虚函数表现多态性的时候不能内联

内联是在编译期进行的，但虚函数的多态性在运行期，所以编译器无法知晓运行期具体调用哪个代码

代码释义

#include 
using namespace std;
class Base {
public:
	virtual ~Base() {}
	inline virtual void FuncName() { cout << "this is Base " << endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
	inline virtual void FuncName() { cout << "this is Derived" << endl; }
};

int main()
{
	// 编译器具有实际对象,所以它可以是内联的.
	Base b;
	b.FuncName();

	// 编译器具有对象的指针，呈现多态性，运行时期才能确定，所以不能内联。
	Base* p = new Derived();
	p->FuncName();

	delete p;
	p = nullptr;

	system("pause");
	return 0;
}

参考连接：