上節我們分析了C++基礎語法的const,static以及 this 指針,那么這節內容我們來看一下 inline 內聯函數吧!
inline 內聯函數
特征
相當于把內聯函數里面的內容寫在調用內聯函數處;
相當于不用執行進入函數的步驟,直接執行函數體;
相當于宏,卻比宏多了類型檢查,真正具有函數特性;
編譯器一般不內聯包含循環、遞歸、switch 等復雜操作的內聯函數;
在類聲明中定義的函數,除了虛函數的其他函數都會自動隱式地當成內聯函數。
inline 使用
// 聲明1(加 inline,建議使用)inline int functionName(int first, int second,。..);
// 聲明2(不加 inline)int functionName(int first, int second,。..);
// 定義inline int functionName(int first, int second,。..) {/****/};
// 類內定義,隱式內聯class A { int doA() { return 0; } // 隱式內聯}
// 類外定義,需要顯式內聯class A { int doA();}inline int A::doA() { return 0; } // 需要顯式內聯
編譯器對 inline 函數的處理步驟
將 inline 函數體復制到 inline 函數調用點處;
為所用 inline 函數中的局部變量分配內存空間;
將 inline 函數的的輸入參數和返回值映射到調用方法的局部變量空間中;
如果 inline 函數有多個返回點,將其轉變為 inline 函數代碼塊末尾的分支(使用 GOTO)。
優缺點
優點
內聯函數同宏函數一樣將在被調用處進行代碼展開,省去了參數壓棧、棧幀開辟與回收,結果返回等,從而提高程序運行速度。
內聯函數相比宏函數來說,在代碼展開時,會做安全檢查或自動類型轉換(同普通函數),而宏定義則不會。
在類中聲明同時定義的成員函數,自動轉化為內聯函數,因此內聯函數可以訪問類的成員變量,宏定義則不能。
內聯函數在運行時可調試,而宏定義不可以。
缺點
代碼膨脹。內聯是以代碼膨脹(復制)為代價,消除函數調用帶來的開銷。如果執行函數體內代碼的時間,相比于函數調用的開銷較大,那么效率的收獲會很少。另一方面,每一處內聯函數的調用都要復制代碼,將使程序的總代碼量增大,消耗更多的內存空間。
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。
是否內聯,程序員不可控。內聯函數只是對編譯器的建議,是否對函數內聯,決定權在于編譯器。
虛函數(virtual)可以是內聯函數(inline)嗎?
虛函數可以是內聯函數,內聯是可以修飾虛函數的,但是當虛函數表現多態性的時候不能內聯。
內聯是在編譯器建議編譯器內聯,而虛函數的多態性在運行期,編譯器無法知道運行期調用哪個代碼,因此虛函數表現為多態性時(運行期)不可以內聯。
inline virtual 唯一可以內聯的時候是:編譯器知道所調用的對象是哪個類(如 Base::who()),這只有在編譯器具有實際對象而不是對象的指針或引用時才會發生。
虛函數內聯使用
#include 《iostream》 using namespace std;class Base{public: inline virtual void who(){ cout 《《 “I am Base
”; } virtual ~Base() {}};class Derived : public Base{public: inline void who() // 不寫inline時隱式內聯{ cout 《《 “I am Derived
”; }};
int main(){ // 此處的虛函數 who(),是通過類(Base)的具體對象(b)來調用的,編譯期間就能確定了,所以它可以是內聯的,但最終是否內聯取決于編譯器。 Base b; b.who();
// 此處的虛函數是通過指針調用的,呈現多態性,需要在運行時期間才能確定,所以不能為內聯。 Base *ptr = new Derived(); ptr-》who();
// 因為Base有虛析構函數(virtual ~Base() {}),所以 delete 時,會先調用派生類(Derived)析構函數,再調用基類(Base)析構函數,防止內存泄漏。 delete ptr; ptr = nullptr;
system(“pause”); return 0;}
責任編輯:haq
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原文標題:C++基礎語法梳理:inline 內聯函數!
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