[C++知识库]inline函数

在C/C++中，为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间（栈内存）的问题，特别的引入了inline修饰符，表示为内联函数。

栈空间就是指放置程序的局部数据（也就是函数内部数据）的空间。

在系统下，栈空间是有限的，假如频繁大量的使用就会造成因栈空间不足而导致程序出错的问题，如函数的死循环滴贵调用的最终结果就是导致栈内存空间枯竭。

#include <stdio.h>

inline const char *num_check(int v) {
	return (v % 2 > 0) ? "ji" : "ou";
}

int main(void) {
	int i;
	for (i = 0; i < 100; i ++) {
		printf("%02d  %s\n",i, num_check(i));
	}
	return 0;
}

上面的例子就是标准的内联函数的用法，使用inline修饰带来的好处我们表面看不出来，其实，在内部的工作就是在每个for循环的内部调用dbtest(i)的地方都换成了(v % 2 > 0) ? “ji” : “ou”，这样就避免了频繁调用函数对内存重复开辟所带来的消耗。

inline使用限制

inline的使用是有所限制的，inline只适合函数体内代码简单的函数使用，不能包含复杂的结构控制语句例如while、switch，并且内联函数本身不能是直接递归函数。

inline函数仅仅是一个对编译器的建议，所以最后能否真正内联，看编译器的意思，它如果认为函数不复杂，能在调用点展开，就会真正内联，并不是说声明了内联就会内联，声明内联只是一个建议而已。

建议inline函数的定义放在头文件中，因为内联函数要在调用点展开，所以编译器必须随处可见内联函数的定义，要不然就成了非内联函数的调用，所以这要求每个调用了内联函数的文件都出现了该内联函数的定义。

因此，将内联函数的定义房子头文件里实现是合适的，省却你为每个文件实现一次的麻烦。

声明跟定义要一致：如果在每个文件里都实现一次该内联函数的话，那么最好保证每个定义都是一样的，否则，将会引起问题。

类中的成员函数与inline

定义在类中的成员函数默认都是内联的，如果在类定义时就在类内给出函数定义，那是最好的。如果在类中未给出成员函数定义，而又想内联该函数的话，那在类外要加上inline，否则就认为不是内联的。

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

将成员函数的定义体放在类声明之中虽然能带来书写上的方便，但不是一种良好的编程风格，上例应该改成：

// 头文件
class A
{
    public:
    void Foo(int x, int y);
}
 
 
// 定义文件
inline void A::Foo(int x, int y){}

inline是一种“用于实现的关键字”

关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数称为内联，仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。

如下风格的函数不能成为内联函数：

inline void Foo(int x, int y); // inline 仅与函数声明放在一起
void Foo（int x,int y）{}

如下风格的函数则成为内联函数：

void Foo(int x, int y);
inline void Foo(int x, int y) {}  // inline与函数定义体房子一起

所以说，inline是一种“用于实现的关键字”，而不是一种“用于声明的关键字”。

慎用inline

内联能提高函数的执行效率，为什么不把所有的函数都定义成内联函数？

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，小号更多的内存空间。

以下情况不宜使用内联：

如果函数题内的代码比较长，使用内联将导致内存消耗代价较高。

如果函数题内出现循环，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）。

总结

内联函数并不是一个增强性能的灵丹妙要。当只有函数非常短小的时候它才能得到我们想要效果，但是如果函数并不是很短而且在很多地方都被调用的话，将会使得执行体的体积增大。