inline-内联函数的优点以及与宏定义的区别

inline函数的优点:

  C++ 语言的函数内联机制既具备宏代码的效率,又增加了安全性,而且可以*操作类的数据成员。所以在C++ 程序中,应该用内联函数取代所有宏代码.

inline函数与宏定义的区别:

1.宏定义只是简单的文本替换,不做任何安全性的检查也不像函数那样在栈上创建新的变量空间.

  (1)宏定义可能会造成cxy不希望的变量多次累加;在下面F宏定义中基本上是x出现了几次就会被累加了几次.

#define F(x) x+x
#define F3(x) x+x+x
int i = ;
cout<<F(i++)<<endl;//1 <=> (i++ + i ++) i is added twice
cout<<i<<endl;//
int j = ;
cout<<F3(j++)<<endl; //
cout<<j<<endl; //

  (2)没有类型检查,可能传进来任意类型.

#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
MAX(a,"Hello"); //错误地比较int和字符串,没有参数类型检查

2.宏定义无法操作类的私有成员,而inline函数可以.

  综上,C++ 语言的函数内联机制既具备宏代码的效率,又增加了安全性,而且可以*操作类的数据成员。所以在C++ 程序中,应该用内联函数取代所有宏代码.

  BUT , “断言assert”恐怕是唯一的例外。assert是仅在Debug版本起作用的宏,它用于检查“不应该”发生 的情况。为了不在程序的Debug版本和Release版本引起差别,assert不应该产生任何副作用。如果assert是函数,由于函数调用会引起内 存、代码的变动,那么将导致Debug版本与Release版本存在差异。所以assert不是函数,而是宏。

inline函数用法:

1.inline用于实现的关键字并不是生成类型关键字.比如如下定义并不起作用:  

inline void foo();// inline仅与函数声明放在一起
void foo()
{
}

而如下风格的函数Foo则成为内联函数:

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

}

2.定义在类声明之中的成员函数将自动地成为内联函数(类声明与实现分离与否的重要区别),例如

class A
{
public:
void Foo(int x, int y) { … } // 自动地成为内联函数
}

inline慎用:

  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)如果函数体内的代码比较长,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,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)。

例题一道:

关于c++的inline关键字,以下说法正确的是()
正确答案: D 使用inline关键字的函数会被编译器在调用处展开 (不移地ing)
头文件中可以包含inline函数的声明
可以在同一个项目的不同源文件内定义函数名相同但实现不同的inline函数
定义在Class声明内的成员函数默认是inline函数
优先使用Class声明内定义的inline函数
优先使用Class实现的内inline函数的实现

  内联不是你想展想展就能展!

ANs:D

A 如果只声明含有inline关键字,就没有内联的效果。 内联函数的定义必须放在头文件中, 编译器才能在调用点内联展开定义.   有些函数即使声明为内联的也不一定会被编译器内联, 这点很重要; 比如虚函数和递归函数就不会被正常内联. 通常, 递归函数不应该声明成内联函数.
B 内联函数应该在头文件中定义,这一点不同于其他函数。编译器在调用点内联展开函数的代码时,必须能够找到 inline 函数的定义才能将调用函数替换为函数代码,而对于在头文件中仅有函数声明是不够的。
C 当然内联函数定义也可以放在源文件中,但此时只有定义的那个源文件可以用它,而且必须为每个源文件拷贝一份定义(即每个源文件里的定义必须是完全相同的),当然即使是放在头文件中,也是对每个定义做一份拷贝,只不过是编译器替你完成这种拷贝罢了。但相比于放在源文件中,放在头文件中既能够确保调用函数是定义是相同的,又能够保证在调用点能够找到函数定义从而完成内联(替换)。
对于由两个文件compute.C和draw.C构成的程序来说,程序员不能定义这样的min()函数,它在compute.C中指一件事情,而在draw.C中指另外一件事情。如果两个定义不相同,程序将会有未定义的行为:

为保证不会发生这样的事情,建议把inline函数的定义放到头文件中。在每个调用该inline函数的文件中包含该头文件。这种方法保证对每个inline函数只有一个定义,且程序员无需复制代码,并且不可能在程序的生命期中引起无意的不匹配的事情。

D 正确。 定义在类声明之中的成员函数将自动地成为内联函数,例如:
1
class A {   public:  void Foo(int x, int y) { ... }   // 自动地成为内联函数   } 
 
EF 在每个调用该inline函数的文件中包含该头文件。这种方法保证对每个inline函数只有一个定义,且程序员无需复制代码,并且不可能在程序的生命期中引起无意的不匹配的事情。最好只有一个定义!
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