C++内联函数

什么是内联函数

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

为什么存在内联函数

我们知道，普通的函数需要建立栈帧空间

因此，可以利用宏来定义一些小的函数（行数较少的）

这样，函数调用的时候其实就是语句的直接替换，而不存在函数栈帧的创建和销毁

比如，一个实现两个数相加的函数

//普通函数
int Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}
//宏函数形式
#define ADD(a,b) ((a)+(b))

对比于普通函数来说，宏的优点就很明显了

• 使用宏函数，可以不用建立栈帧，减小系统开销，提高运行效率

但是显然，宏也有缺点

1. 相比于函数，宏定义的函数可读性差，函数体复杂
2. 宏函数参数没有类型检查，容易出现bug（如不同类型的相加）
3. 宏在预处理阶段就直接整体替换展开了，不方便调试

所以，为什么存在内联函数？

内联函数的存在就是为了解决宏的缺点，同时保留宏的优点

内联函数的查看

既然你说，内联函数不会调用函数，直接展开

有什么证据呢？

如图所示，这是没有加inline修饰的函数

可以看到反汇编中存在call Add这条命令，也就是会调用函数

但是如果加了inline修饰呢？

注意

• 如果在release模式下，查看汇编代码中是否存在call Add即可
• 但是如果在debug模式，需要进行设置，因为inline属于一种优化，debug模式下为了方便调试默认不会进行优化

以VS2019为例，关闭优化：

可以看到，关闭优化之后，执行到Add函数的时候，并没有执行优化

说明inline是存在的

内联的注意事项

1. inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用

   缺陷：可能会使目标文件变大

   优势：少了调用开销，提高程序运行效率

2. inline对于编译器只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同

   一般函数规模较小（展开汇编 小于10行），没有递归。并且会频繁调用的函数，编译器会采纳inline的建议。否则编译器会忽略inline的建议。因为如果展开汇编代码很多的话，会导致程序的大小变大！

   比如：

   如果一个函数有100行，调用10000次
   比较程序的语句数量
   不展开：10000个call + 100 个指令
   展开：100*10000 条指令 
   可执行程序会明显变大
   

   而可执行程序变大的结果就是：

   比如更新《王者荣耀》这个游戏，500MB的更新内容硬是要更新2个G，难受不难受😫

   如《C++primer》中所述

3. inline的声明和定义不要分离，如果在.h中声明inline func()，然后在test.cpp中进行定义，main.cpp中进行调用。那么当调用的时候，因为有头文件所以编译可以通过.但是链接的时候，就去test.cpp生成的目标文件的符号表中去找函数的地址（call动作），但是由于func()是inline修饰的，所以编译器并不会把函数的地址放入符号表，所以就会出现链接错误

如果函数用inline属性修饰，那么编译器统一不会把该函数的信息放到符号表

所以内联函数一般是在.h中直接定义的，或者在需要调用的本.cpp文件中定义