C++11中內聯函數(inline)用法實例

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inline 是什麼？

inline是C++ 11引入的關鍵字，在函數聲明or定義時，返回類型前加上關鍵字inline，即可以把函數指定為內聯函數。

引入inline的目的是什麼？

目的是解決一些頻繁調用的函數大量消耗棧空間（棧內存）的問題。另一方面用於替換C語言的宏（相比較宏是無法在進行類型檢查）

內聯函數的特點

  • 內聯函數的函數內容本質上是寫在調用內聯函數的地方；
  • 內聯函數本質上沒有入棧出棧的開銷；
  • 和宏定義相比，內聯函數更加安全，編譯器會根據函數的要求進行嚴格的類型和作用域檢查，保證調用無誤；
  • 內聯函數一般上不包含循環、遞歸、switch或較長的代碼 等復雜操作；
  • 類聲明中定義的函數，除虛函數外的其他函數都會自動隱式地當成內聯函數；

內聯函數的寫法

這裡的一個關鍵點，inline必須與函數定義放在一起才能使函數成為內聯函數，僅將inline放在函數聲明前面不起任何作用。

inline是一種“用於實現”的關鍵字，不是一種“用於聲明”的關鍵字。

//在頭文件中可以進行顯示聲明

//方式1 加 inline（建議使用）
inline int TestFunc(int a, int b);

//方式2 原始常見聲明方式
int TestFunc(int a, int b);

//在源文件中定義
//正確
inline int TestFunc(int a, int b){
    //do something
    return 0;
}
//錯誤
int TestFunc(int a, int b){
    //do something
    return 0;
}

隱式內聯和顯式內聯

隱式內聯的寫法

class CppObj {
    int TestFuncA() { return 0; }       //隱式內聯
    vitrual int TestFuncB() { return 0; }    //虛函數不會進行隱式內聯   
}

顯式內聯的寫法

class CppObj {
    int TestFuncA();
    inline int TestFuncB();
    vitrual int TestFuncC();
}
inline int CppObj::TestFuncA() {   //顯式內聯
    return 0; 
} 

inline int CppObj::TestFuncB() {   //顯式內聯
    return 0; 
}

inline 函數的編譯器處理

inline函數僅僅是一個開發者對編譯器的建議，至於最後能否真正內聯，需要看編譯器的意思。如果編譯器判定函數不復雜，能在調用點展開，就會真正內聯。

內聯函數優缺點

  • 優點
    • 內聯函數相比宏函數來說，在代碼調用時會做安全檢查和類型轉換（同普通函數），而宏定義則不會；
    • 宏定義不可以在運行時可調試，但內聯函數可以；
    • 內聯函數同宏函數一樣會在被調用處進行展開，無需參數壓棧、棧幀開辟與回收，結果返回等，從而能提高代碼的運行速度。
  • 缺點
    • 代碼膨脹。內聯是以代碼膨脹（復制）為代價，是典型的以空間換時間的做法。
    • 內聯函數不可控。內聯函數隻是編碼者對編譯器的建議，是否對函數內聯，最終決定權在於編譯器。
    • inline 函數無法隨著函數庫升級而升級。inline函數的改變需要重新編譯，不像 non-inline 可以直接鏈接。

虛函數可以是內聯函數嗎？

  • 虛函數可以是內聯函數；
  • inline是可以修飾虛函數；

虛函數內聯條件？

可以內聯的條件，編譯器具有實際對象而不是對象的指針或引用時才會，所以當虛函數表現多態性的時候不能內聯。

虛函數表現多態性的時候不能內聯

內聯是在編譯期進行的，但虛函數的多態性在運行期，所以編譯器無法知曉運行期具體調用哪個代碼

代碼釋義

#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
	virtual ~Base() {}
	inline virtual void FuncName() { cout << "this is Base " << endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
	inline virtual void FuncName() { cout << "this is Derived" << endl; }
};

int main()
{
	// 編譯器具有實際對象,所以它可以是內聯的.
	Base b;
	b.FuncName();

	// 編譯器具有對象的指針，呈現多態性，運行時期才能確定，所以不能內聯。
	Base* p = new Derived();
	p->FuncName();

	delete p;
	p = nullptr;

	system("pause");
	return 0;
}

參考連接：

Are “inline virtual” member functions ever actually “inlined”?

總結 

到此這篇關於C++11中內聯函數(inline)用法的文章就介紹到這瞭,更多相關C++11內聯函數inline內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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