内联函数

一、背景：函数在源代码->预处理->编译和优化->生成目标文件->链接->可执行程序或镜像文件时。

　　函数的存在形式：

　　1.1.普通函数：在编译时是将函数代码放在指定位置，其他函数调用此函数时，进行跳转地址，参数通过寄存器进行传递。

　　1.2.内联函数：在预处理时将函数体代码直接替换函数调用处，不进行跳转地址，不进行参数通过寄存器进行传递。（实质与宏定义一样）

　　注意：能否形成内联函数，需要看编译器对该函数定义的具体处理。(C99和GNU C支持)

二、特点与环境：

　　2.1.1.优点：

　　　　消除函数调用和返回所带来的开销(寄存器存储和恢复)，且编译器会将调用函数的代码和函数本身一起进行优化。

　　2.1.2.缺点：

　　　　代码变长，占用更多的内存空间或者占用更多的指令缓存。

　　2.2.1.适用环境：

　　　　对时间要求较高，长度较短的函数。

　　2.2.2.不适用环境：

　　　　函数较大，反复被调，时间上无特殊限制。

三、内联C格式：

　　内联函数是指用inline关键字修饰的函数。

　　一般在头文件中定义，如果一个内联函数仅在某个源文件中使用，也可以定义在该文件的开始处。

　　且前缀static(编译时不会为内联函数单独建立一个函数体)

　　3.1.C语言中实现：

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

static inline void acodec_regsetbit(     unsigned long value,     unsigned long offset,     unsigned long addr) {     unsigned long t, mask;     mask = 1 << offset;     t = readl(addr);     t &= ~mask;     t |= (value << offset) & mask;     writel(t, addr); }

　　3.2.C++中实现：

　　　　3.2.1.类中定义inline函数：

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

class ClassName {     .....     ....     INT GetWidth()     {         return m_lPicWidth;     }; // 如果在类中直接定义，不需要用inline修饰,编译器自动化为内联函数     .... //此说法在《C++ Primer》中提及     .... }

 　　　　3.2.2.类外定义inline函数：

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

class Account { public: Account(double initial_balance) { balance = initial_balance; } //与1相同 double GetBalance(); //在类中声明 double Deposit( double Amount ); double Withdraw( double Amount ); private: double balance; }; inline double Account::GetBalance() { return balance; } //在类外定义时添加inline关键字 inline double Account::Deposit( double Amount ) { return ( balance += Amount ); } inline double Account::Withdraw( double Amount ) { return ( balance -= Amount ); }

　　　　注意：

　　　　1.inline说明对编译器来说只是一种建议，编译器可以选择忽略这个建议。比如，你将一个长达1000多行的函数指定为inline，编译器就会忽略这个inline，将这个函数还原成普通函数。

　　　　2、在调用内联函数时，要保证内联函数的定义让编译器"看"到，也就是说内联函数的定义要在头文件中，这与通常的函数定义不一样。但如果你习惯将函数定义放在CPP文件中，或者想让头文件更简洁一点，可这样做:

 

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

#ifndef SOMEINLINE_H #define SOMEINLINE_H Type Example(void); //........其他函数的声明 #include"SomeInlie.cpp" //源文件后缀名随编译器而定 #endif //SomeInline.cpp中 #include"SomeInline.h" inline Type Example(void) { //.......... } //...............其他函数的定义

四、内联汇编：

　　4.1.前提：

　　　　知道对应体系结构，才能使用此功能。

　　4.2.格式：

　　　　asm volatile(“....”);

　　　　举例：

　　　　　　asm volatile("rdtsc" : "=a" low, "=d" (high));

　　4.3.适用环境：

　　　　偏近体系结构的底层或对执行时间要求严格。

五、产生原因：

　　优点：

　　　　C语言是一个效率很高的语言，这种宏定义在形式及使用上像一个函数，但它使用预处理器实现，没有了参数压栈，代码生成等一系列的操作,因此，效率很高。

　　　　C++中引入了类及类的访问控制，这样，如果一个操作或者说一个表达式涉及到类的保护成员或私有成员，你就不可能使用这种宏定义来实现(因为无法将this指针放在合适的位置)。为了取代这种表达式形式的宏定义，inline消除了宏定义的缺点，同时又很好地继承了宏定义的优点。

　　缺点：

 　　　　因为实际操作为预处理器符号表中的简单替换，因此它不能进行参数有效性的检测，也就不能享受C++编译器严格类型检查的好处，另外它的返回值也不能被强制转换为可转换的合适的类型。