一、什么叫inline函數(shù)？
inline（小心，不是online），翻譯成“內(nèi)聯(lián)”或“內(nèi)嵌”。意指：當(dāng)編譯器發(fā)現(xiàn)某段代碼在調(diào)用一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)，它不是去調(diào)用該函數(shù)，而是將該函數(shù)的代碼，整段插入到當(dāng)前位置。這樣做的好處是省去了調(diào)用的過(guò)程，加快程序運(yùn)行速度。（函數(shù)的調(diào)用過(guò)程，由于有前面所說(shuō)的參數(shù)入棧等操作，所以總要多占用一些時(shí)間）。這樣做的不好處：由于每當(dāng)代碼調(diào)用到內(nèi)聯(lián)函數(shù)，就需要在調(diào)用處直接插入一段該函數(shù)的代碼，所以程序的體積將增大。拿生活現(xiàn)象比喻，就像電視壞了，通過(guò)電話找修理工來(lái)，你會(huì)嫌慢，于是干脆在家里養(yǎng)了一個(gè)修理工。這樣當(dāng)然是快了，不過(guò)，修理工住在你家可就要占地兒了。內(nèi)聯(lián)函數(shù)并不是必須的，它只是為了提高速度而進(jìn)行的一種修飾。要修飾一個(gè)函數(shù)為內(nèi)聯(lián)型，使用如下格式：
inline 函數(shù)的聲明或定義
簡(jiǎn)單一句話，在函數(shù)聲明或定義前加一個(gè) inline 修飾符。

inline int max(int a, int b) { return (a>b)? a : b; }

內(nèi)聯(lián)函數(shù)的本質(zhì)是，節(jié)省時(shí)間但是消耗空間。

二、inline函數(shù)的規(guī)則

（1）一個(gè)函數(shù)可以自已調(diào)用自已，稱為遞歸調(diào)用（后面講到），含有遞歸調(diào)用的函數(shù)不能設(shè)置為inline；

（2）使用了復(fù)雜流程控制語(yǔ)句：循環(huán)語(yǔ)句和switch語(yǔ)句，無(wú)法設(shè)置為inline；

（3）由于inline增加體積的特性，所以建議inline函數(shù)內(nèi)的代碼應(yīng)很短小。最好不超過(guò)５行。

（4）inline僅做為一種“請(qǐng)求”，特定的情況下，編譯器將不理會(huì)inline關(guān)鍵字，而強(qiáng)制讓函數(shù)成為普通函數(shù)。出現(xiàn)這種情況，編譯器會(huì)給出警告消息。

（5）在你調(diào)用一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)之前，這個(gè)函數(shù)一定要在之前有聲明或已定義為inline,如果在前面聲明為普通函數(shù)，而在調(diào)用代碼后面才定義為一個(gè)inline函數(shù)，程序可以通過(guò)編譯，但該函數(shù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)inline。比如下面代碼片段：

//函數(shù)一開始沒(méi)有被聲明為inline: void foo(); //然后就有代碼調(diào)用它： foo(); //在調(diào)用后才有定義函數(shù)為inline: inline void foo() { ...... }

代碼是的foo()函數(shù)最終沒(méi)有實(shí)現(xiàn)inline;

（6）、為了調(diào)試方便，在程序處于調(diào)試階段時(shí)，所有內(nèi)聯(lián)函數(shù)都不被實(shí)現(xiàn)。

三、使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1） 在一個(gè)文件中定義的內(nèi)聯(lián)函數(shù)不能在另一個(gè)文件中使用。它們通常放在頭文件中共享。
（2） 內(nèi)聯(lián)函數(shù)應(yīng)該簡(jiǎn)潔，只有幾個(gè)語(yǔ)句，如果語(yǔ)句較多，不適合于定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
（3） 內(nèi)聯(lián)函數(shù)體中，不能有循環(huán)語(yǔ)句、if語(yǔ)句或switch語(yǔ)句，否則，函數(shù)定義時(shí)即使有inline關(guān)鍵字，編譯器也會(huì)把該函數(shù)作為非內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理。
（4） 內(nèi)聯(lián)函數(shù)要在函數(shù)被調(diào)用之前聲明。關(guān)鍵字inline 必須與函數(shù)定義體放在一起才能使函數(shù)成為內(nèi)聯(lián)，僅將inline 放在函數(shù)聲明前面不起任何作用。

定義在類聲明之中的成員函數(shù)將自動(dòng)地成為內(nèi)聯(lián)函數(shù)

例如

class A{public:void Foo(int x, int y) { } // 自動(dòng)地成為內(nèi)聯(lián)函數(shù)}

將成員函數(shù)的定義體放在類聲明之中雖然能帶來(lái)書寫上的方便，但不是一種良好的編程風(fēng)格，上例應(yīng)該改成：

// 頭文件class A{public:void Foo(int x, int y);} // 定義文件inline void A::Foo(int x, int y){}

慎用內(nèi)聯(lián)

內(nèi)聯(lián)能提高函數(shù)的執(zhí)行效率，為什么不把所有的函數(shù)都定義成內(nèi)聯(lián)函數(shù)？如果所有的函數(shù)都是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，還用得著“內(nèi)聯(lián)”這個(gè)關(guān)鍵字嗎？內(nèi)聯(lián)是以代碼膨脹（復(fù)制）為代價(jià)，僅僅省去了函數(shù)調(diào)用的開銷，從而提高函數(shù)的執(zhí)行效率。如果執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)代碼的時(shí)間，相比于函數(shù)調(diào)用的開銷較大，那么效率的收獲會(huì)很少。另一方面，每一處內(nèi)聯(lián)函數(shù)的調(diào)用都要復(fù)制代碼，將使程序的總代碼量增大，消耗更多的內(nèi)存空間。

以下情況不宜使用內(nèi)聯(lián)：

（1）如果函數(shù)體內(nèi)的代碼比較長(zhǎng)，使用內(nèi)聯(lián)將導(dǎo)致內(nèi)存消耗代價(jià)較高。

（2）如果函數(shù)體內(nèi)出現(xiàn)循環(huán)，那么執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)代碼的時(shí)間要比函數(shù)調(diào)用的開銷大。類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)容易讓人誤解成使用內(nèi)聯(lián)更有效。要當(dāng)心構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)可能會(huì)隱藏一些行為，如“偷偷地”執(zhí)行了基類或成員對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。所以不要隨便地將構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的定義體放在類聲明中。一個(gè)好的編譯器將會(huì)根據(jù)函數(shù)的定義體，自動(dòng)地取消不值得的內(nèi)聯(lián)（這進(jìn)一步說(shuō)明了 inline 不應(yīng)該出現(xiàn)在函數(shù)的聲明中）。

注意點(diǎn):

內(nèi)聯(lián)函數(shù)既能夠去除函數(shù)調(diào)用所帶來(lái)的效率負(fù)擔(dān)又能夠保留一般函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。然而，內(nèi)聯(lián)函數(shù)并不是萬(wàn)能藥，在一些情況下，它甚至能夠降低程序的性能。因此在使用的時(shí)候應(yīng)該慎重。
1．我們先來(lái)看看內(nèi)聯(lián)函數(shù)給我們帶來(lái)的好處：從一個(gè)用戶的角度來(lái)看，內(nèi)聯(lián)函數(shù)看起來(lái)和普通函數(shù)一樣， 它可以有參數(shù)和返回值，也可以有自己的作用域，然而它卻不會(huì)引入一般函數(shù)調(diào)用所帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。另外， 它可以比宏更安全更容易調(diào)試。
當(dāng)然有一點(diǎn)應(yīng)該意識(shí)到，inline specifier僅僅是對(duì)編譯器的建議，編譯器有權(quán)利忽略這個(gè)建議。那么編譯器是如何決定函數(shù)內(nèi)聯(lián)與否呢？一般情況下關(guān)鍵性因素包括函數(shù)體的大小，是否有局部對(duì)象被聲明，函數(shù)的復(fù)雜性等等。
2．那么如果一個(gè)函數(shù)被聲明為inline但是卻沒(méi)有被內(nèi)聯(lián)將會(huì)發(fā)生什么呢？理論上，當(dāng)編譯器拒絕內(nèi)聯(lián)一個(gè) 函數(shù)的時(shí)候，那個(gè)函數(shù)會(huì)像普通函數(shù)一樣被對(duì)待，但是還會(huì)出現(xiàn)一些其他的問(wèn)題。例如下面這段代碼：

// filename Time.h? #include<ctime>? #include<iostream>? using namespace std;? class Time? {? public:? inline void Show()?{? for (int i = 0; i<10; i++) cout<<time(0)<<endl; }? };?

因?yàn)槌蓡T函數(shù)Time::Show()包括一個(gè)局部變量和一個(gè)for循環(huán)，所以編譯器一般拒絕inline，并且把它當(dāng)作一個(gè)普通的成員函數(shù)。但是這個(gè)包含類聲明的頭文件會(huì)被單獨(dú)的#include進(jìn)各個(gè)獨(dú)立的編譯單元中：

// filename f1.cpp? #include "Time.h"? void f1()? {? Time t1;? t1.Show();? }? // filename f2.cpp? #include "Time.h"? void f2()? {? Time t2;? t2.Show();? }?

結(jié)果編譯器為這個(gè)程序生成了兩個(gè)相同成員函數(shù)的拷貝：

void f1();? void f2();? int main()? {? f1();? f2();? return 0;? }?

當(dāng)程序被鏈接的時(shí)候，linker將會(huì)面對(duì)兩個(gè)相同的Time::Show()拷貝，于是函數(shù)重定義的連接錯(cuò)誤發(fā)生。但是老一些的C++實(shí)現(xiàn)對(duì)付這種情況的辦法是通過(guò)把一個(gè)un-inlined函數(shù)當(dāng)作static來(lái)處理。因此每一份函數(shù)拷貝僅僅在自己的編譯單元中可見，這樣鏈接錯(cuò)誤就解決了，但是在程序中卻會(huì)留下多份函數(shù)拷貝。在這種情況下，程序的性能不但沒(méi)有提升，反而增加了編譯和鏈接時(shí)間以及最終可執(zhí)行體的大小。但是幸運(yùn)的是，新的C++標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于un-inlined函數(shù)的說(shuō)法已經(jīng)改變。一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)C++實(shí)現(xiàn)應(yīng)該只生成一份函數(shù)拷貝。然而，要想所有的編譯器都支持這一點(diǎn)可能還需要很長(zhǎng)時(shí)間。

另外關(guān)于內(nèi)聯(lián)函數(shù)還有兩個(gè)更令人頭疼的問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題是該如何進(jìn)行維護(hù)。一個(gè)函數(shù)開始的時(shí)候可能以內(nèi)聯(lián)的形式出現(xiàn)，但是隨著系統(tǒng)的擴(kuò)展，函數(shù)體可能要求添加額外的功能，結(jié)果內(nèi)聯(lián)函數(shù)就變得不太可能，因此需要把inline specifier去除以及把函數(shù)體放到一個(gè)單獨(dú)的源文件中。另一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)內(nèi)聯(lián)函數(shù)被應(yīng)用在代碼庫(kù)的時(shí)候產(chǎn)生。當(dāng)內(nèi)聯(lián)函數(shù)改變的時(shí)候，用戶必須重新編譯他們的代碼以反映這種改變。然而對(duì)于一個(gè)非內(nèi)聯(lián)函數(shù)，用戶僅僅需要重新鏈接就可以了。

這里想要說(shuō)的是，內(nèi)聯(lián)函數(shù)并不是一個(gè)增強(qiáng)性能的靈丹妙藥。只有當(dāng)函數(shù)非常短小的時(shí)候它才能得到我們想要的效果，但是如果函數(shù)并不是很短而且在很多地方都被調(diào)用的話，那么將會(huì)使得可執(zhí)行體的體積增大。最令人煩惱的還是當(dāng)編譯器拒絕內(nèi)聯(lián)的時(shí)候。在老的實(shí)現(xiàn)中，結(jié)果很不盡人意，雖然在新的實(shí)現(xiàn)中有很大的改善，但是仍然還是不那么完善的。一些編譯器能夠足夠的聰明來(lái)指出哪些函數(shù)可以內(nèi)聯(lián)哪些不能，但是，大多數(shù)編譯器就不那么聰明了，因此這就需要我們的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷。如果內(nèi)聯(lián)函數(shù)不能增強(qiáng)行能，就避免使用它！
?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的内联函数的声明和定义的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。