【C++】中的 inline 用法

1、引入 inline 关键字的原因

在 c/c++ 中,为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间(栈内存)的问题,特别的引入了 inline 修饰符,表示为内联函数。

栈空间就是指放置程序的局部数据(也就是函数内数据)的内存空间。

在系统下,栈空间是有限的,假如频繁大量的使用就会造成因栈空间不足而导致程序出错的问题,如,函数的死循环递归调用的最终结果就是导致栈内存空间枯竭。

在代码中使用inline关键字可以将函数指定为内联函数。内联函数是一种在调用点将函数体直接插入而不是通过函数调用进行执行的优化方式。这可以减少函数调用的开销,提高程序的执行效率。

2、使用方法

  1. 在函数声明或定义前加上inline关键字。
inline int add(int a, int b) {return a + b;
}

  1. 调用内联函数时,编译器会将函数体插入调用点,而不是生成函数调用的代码。
int result = add(2, 3);  // 调用add函数,编译器会直接插入add函数的代码

需要注意的是,编译器可能会选择不将函数标记为内联函数。这通常发生在函数体较大或者递归调用的情况下。为了强制内联函数的行为,可以使用编译器特定的指令,例如在GCC中使用__attribute__((always_inline))

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

3、inline使用限制

inline 的使用是有所限制的,inline 只适合涵数体内代码简单的涵数使用,不能包含复杂的结构控制语句例如 while、switch,并且不能内联函数本身不能是直接递归函数(即,自己内部还调用自己的函数)。

4、inline仅是一个对编译器的建议

inline 函数仅仅是一个对编译器的建议,所以最后能否真正内联,看编译器的意思,它如果认为函数不复杂,能在调用点展开,就会真正内联,并不是说声明了内联就会内联,声明内联只是一个建议而已。

5、建议 inline 函数的定义放在头文件中

其次,因为内联函数要在调用点展开,所以编译器必须随处可见内联函数的定义,要不然就成了非内联函数的调用了。所以,这要求每个调用了内联函数的文件都出现了该内联函数的定义

因此,将内联函数的定义放在头文件里实现是合适的,省却你为每个文件实现一次的麻烦。

声明跟定义要一致:如果在每个文件里都实现一次该内联函数的话,那么,最好保证每个定义都是一样的,否则,将会引起未定义的行为。如果不是每个文件里的定义都一样,那么,编译器展开的是哪一个,那要看具体的编译器而定。所以,最好将内联函数定义放在头文件中。

6、类中的成员函数与inline

定义在类中的成员函数默认都是内联的,如果在类定义时就在类内给出函数定义,那当然最好。如果在类中未给出成员函数定义,而又想内联该函数的话,那在类外要加上 inline,否则就认为不是内联的。

7、inline 是一种"用于实现的关键字"

关键字 inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联,仅将 inline 放在函数声明前面不起任何作用。

如下风格的函数 New 不能成为内联函数:

inline void New(int x, int y); // inline 仅与函数声明放在一起
void New(int x, int y){}

而如下风格的函数 New 则成为内联函数:

void New(int x, int y);
inline void New(int x, int y) {} // inline 与函数定义体放在一起

所以说,inline 是一种"用于实现的关键字",而不是一种"用于声明的关键字"。一般地,用户可以阅读函数的声明,但是看不到函数的定义。尽管在大多数教科书中内联函数的声明、定义体前面都加了inline 关键字,但我认为inline不应该出现在函数的声明中。这个细节虽然不会影响函数的功能,但是体现了高质量C++/C 程序设计风格的一个基本原则:声明与定义不可混为一谈,用户没有必要、也不应该知道函数是否需要内联。

8、慎用 inline

内联能提高函数的执行效率,为什么不把所有的函数都定义成内联函数?如果所有的函数都是内联函数,还用得着"内联"这个关键字吗? 
内联是以代码膨胀(复制)为代价,仅仅省去了函数调用的开销,从而提高函数的执行效率。 
如果执行函数体内代码的时间,相比于函数调用的开销较大,那么效率的收获会很少。另一方面,每一处内联函数的调用都要复制代码,将使程序的总代码量增大,消耗更多的内存空间。

以下情况不宜使用内联: 
(1)代码比较长,使用内联将导致内存消耗代价较高。 
(2)如果函数体内出现循环或者递归,那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。要当心构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为,如"偷偷地"执行了基类或成员对象的构造函数和析构函数。所以不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类声明中

一个好的编译器将会根据函数的定义体,自动地取消不值得的内联

(这进一步说明了 inline 不应该出现在函数的声明中)

9、总结

内联函数并不能适用于所有情况。只有当函数非常短小的时候它才能得到我们想要的效果;但是,如果函数并不是很短而且在很多地方都被调用的话,那么将会使得可执行体的体积增大。 
最令人烦恼的还是当编译器拒绝内联的时候。在老的实现中,结果很不尽人意,虽然在新的实现中有很大的改善,但是仍然还是不那么完善的。一些编译器能够足够的聪明来指出哪些函数可以内联哪些不能,但是大多数编译器就不那么聪明了,因此这就需要我们的经验来判断。

如果内联函数不能增强性能,就避免使用它!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/459650.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Maven之安装自定义jar到本地Maven仓库中

Maven之安装自定义jar到本地Maven仓库中 文章目录 Maven之安装自定义jar到本地Maven仓库中1. 命令行窗口安装方式1. 常用参数说明2. 安装实例 2. IDEA中安装方式3. 使用 1. 命令行窗口安装方式 安装指定文件到本地仓库命令:mvn install:install-file; 在windows的cm…

【复现】万户 ezOFFICE SQL注入漏洞_42

目录 一.概述 二 .漏洞影响 三.漏洞复现 1. 漏洞一: 四.修复建议: 五. 搜索语法: 六.免责声明 一.概述 万户ezOFFICE协同管理平台分为企业版和政务版。 解决方案由五大应用、两个支撑平台组成,分别为知识管理、工作流程、沟…

成员对象与封闭类

1. 成员对象与封闭类 类里有其他对象则该对象叫成员对象;有成员对象的类叫 封闭类;上例中,如果CCar类不定义构造函数,则会使用默认的无参构造函数,那么下面的语句会编译出错: 因为编译器不明白CCar类中的tyre成员对象…

c++多态(2)-- 虚函数

我们在多态(1)中说到,多态就是使用父类指针访问子类函数,可以使得代码更加的简便。并且举了一个喂食动物的例子加以说明,我们使用代码进行展示。 enum class _ANIMALS_TYPE {CAT,DOG,ANIMAL_COUNT };class Animal { public:Animal(_ANIMALS_…

visual studio code could not establish connection to *: XHR failed

vscode远程连接服务器时,输入密码,又重新提示输入密码,就这样循环了好几次,然后会报上述的错误。由于我是window系统,我用cmd,然后ssh */你的IP地址/*发现可以远程到服务器上,但是通过Vscode就不…

泛型相关内容

1. 什么是泛型 泛型就是定义一种模板&#xff0c;既实现了编写一次&#xff0c;万能匹配&#xff0c;又通过编译器保证了类型安全。 2. 使用泛型 1&#xff09;使用泛型时&#xff0c;把泛型参数<T>替换为需要的class类型&#xff0c;不指定时默认为Obje…

PostgreSql与Postgis安装

POstgresql安装 1.登录官网 PostgreSQL: Linux downloads (Red Hat family) 2.选择版本 3.安装 ### 源 yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm ### 客户端 yum install postgresql14 ###…

【开源】基于JAVA+Vue+SpringBoot的停车场收费系统

目录 一、摘要1.1 项目介绍1.2 项目录屏 二、功能模块2.1 停车位模块2.2 车辆模块2.3 停车收费模块2.4 IC卡模块2.5 IC卡挂失模块 三、系统设计3.1 用例设计3.2 数据库设计3.2.1 停车场表3.2.2 车辆表3.2.3 停车收费表3.2.4 IC 卡表3.2.5 IC 卡挂失表 四、系统实现五、核心代码…

Vue中路由守卫的详细应用

作为一名web前端开发者&#xff0c;我们肯定经常使用Vue框架来构建我们的项目。而在Vue中&#xff0c;路由是非常重要的一部分&#xff0c;它能够实现页面的跳转和导航&#xff0c;提供更好的用户体验。然而&#xff0c;有时我们需要在路由跳转前或跳转后执行一些特定的逻辑&am…

《学成在线》微服务实战项目实操笔记系列(P1~P62)【上】

《学成在线》项目实操笔记系列【上】&#xff0c;跟视频的每一P对应&#xff0c;全系列12万字&#xff0c;涵盖详细步骤与问题的解决方案。如果你操作到某一步卡壳&#xff0c;参考这篇&#xff0c;相信会带给你极大启发。同时也欢迎大家提问与讨论&#xff0c;我会尽力帮大家解…

Python环境下基于辛几何模态分解的信号分解方法

基于辛几何的分析方法是一种保护相空间几何结构的新型分析方法&#xff0c;主要用于求解动力学和控制系统中矩阵或Hamilton矩阵的特征值问题&#xff0c;用来解决在动力学和控制系统理论的2n2n矩阵或哈密顿矩阵的特征值问题&#xff0c;已应用到结构损伤信号、奇异微分方程等系…

【前端web入门第五天】01 结构伪类选择器与伪元素选择器

文章目录: 1.结构伪类选择器 1.1 nth-child(公式) 2.伪元素选择器 1.结构伪类选择器 作用:根据元素的结构关系查找元素。 选择器说明E:first-child查找第一个E元素E:last-child查找最后一个E元素E:nth-child(N)查找第N个E元素&#xff08;第一个元素N值为1) 一个列表结构…