C++解析(5)：内联函数分析

0.目录

1.常量与宏回顾

2.内联函数

3.内联函数深度探析

4.注意事项

5.小结

1.常量与宏回顾

C++中的const常量可以替代宏常数定义，如：
const int A = 3; <——> #define A 3

C++中是否有解决方案替代宏代码片段呢？
在C语言中讲过，宏是C语言里面的一种程序的单元。这种程序的单元是非常特别的，它不是由编译器来处理，是由预处理器来处理。
比如说以上这个例子，右边是一个宏定义，定义了一个宏常数，当我们在程序里面使用这个宏常数A的时候，其实等价于使用了3，编译器编译的时候，首先预处理器出场，将程序里面的所有大写字母A进行文本替换，替换为3。这种文本替换是不会进行任何的语法检查或者语义检查的，仅仅就是复制粘贴的过程。也就是说后续出场的编译器根本不知道宏这种东西的存在。
当然，这是有副作用的，宏的副作用在于没有类型检查，所以说，在C++里面，就将const进行了升级，由const所定义的常量就成为了真正意义上的常量，所以在C++中如果我们要使用宏常数，我们就可以直接通过const定义的常量来替换宏常数。
既然const经过升级可以用来替换宏常数了，那我们知道通过#define还可以定义宏代码块，那在C++中是不是有什么解决方案可以来替换宏代码块呢？当然是有的，就是内联函数的提出。

2.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

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编译
• 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!

3.内联函数深度探析

• 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，如：

• g++：__attribute__((always_inline))属性
• MSVC：__forceinline

(直接用__attribute__((always_inline))或者__forceinline代替原来的普通的inline关键字即可。)

4.注意事项

C++中inline内联编译的限制：

• 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
• 函数体不能过于庞大
• 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

5.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体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