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合理使用 inline来优化程序 尽可能减少临时对象 尽可能使用初始化列表

2015-04-16 10:51 176 查看
1、合理使用inline

调用 函数实际上将程序执行顺序转移到函数所存放在内存中某个地址,将函数的程序
内容执行完后,再返回到转去执行该函数前的地方。这种转移操作要求在转去前 要保护现场并记忆执行的地址,转回后先要恢复现场,并按原来保存地址继续执 行。因此,函数调用要有一定的时间和空间方面的开销,于是将影响其效率。特 别是对于一些函数体代码不是很大,但又频繁地被调用的函数来讲,解决其效率
问题更为重要。引入内联函数实际上就是为了解决这一问题。

在程序编译时,编译器将程序中出现的内联函数的调用表达式用内联函数的
函数体来进行替换。显然,这种做法不会产生转去转回的问题,但是由于在编译 时将函数休中的代码被替代到程序中,因此会增加目标程序代码量,进而增加空
间开销,而在时间代销上不象函数调用时那么大,可见它是以目标代码的增加为
代价来换取时间的节省,典型的空间换时间。

inline函数使编译器在函数调用处用函数体代码代替函数调用指令。
在生成的可执行文件中, 在调用函数处插入函数体中的代码。 这样, 程序执行到该函数的调用时,实际上并没有进行调用函数时在函数栈上的进栈出栈等操作, 而是直接执行函数体中

的代码。

inline函数至少在如下三个方面提高了程序的时间性能:

1)避免了函数调用必须执行的压栈出栈等操作;

2)由于函数体代码被移到函数调用处, 编译器可以获得更多的上下文信息,
并根据上下文信息对调用者的代码和函数体代码

进行更进一步的优化;

3)若不使用inline函数,程序执行至函数调用处,
需要转而去执行函数体所在位置的代码。 一般函数调用位置与函数代码所

在位置在代码段中并不相近, 这样很容易形成操作系统的缺页中断。 操作系统需要把缺页地址处的代码从硬盘移入内存, 所需时

间将成数量级增加。 而使用
inline函数则可以减少缺页中断发生的机会。

由于 inline函数在函数调用处插入函数体代码代替函数调用,若该函数在程序的很多位置被调用,
有可能造成内存空间的浪

费。 一般函数的压栈出栈操作也需要一定代码, 这段代码完成栈指针调整、参数传递、现场保存和恢复等操作。 若函数的函数体

代码量小于编译器生成的函数压栈出栈代码, 则可以放心地将其定义为 inline。 在这种情况下使用函数体代码替换函数调用代码

反而会减小代码占用的内存空间。 而当函数体代码大于函数压栈出栈代码时, 将函数定义为inline就会增加内存空间的使用,
且函数调用位置越多, 这种内存空间浪费就越多。 但若某个函数在应用程序中被高频度地调用, 已经成为影响程序时间性能的瓶

颈, 则可以牺牲程序的空间性能, 将该函数定义为
inline, 以提高其调用时间性能。C++程序应该根据应用的具体场景,
根据函数体

的大小、调用位置多少、函数调用的频率、应用场景对时间性能的要求、应用场景对内存性能的要求等各方面因素, 合理决定是否

代码。 这样, 程序执行到该函数的调用时,实际上并没有进行调用函数时在函数栈上的进栈出栈等操作,
而是直接执行函数体中

的代码。

inline函数至少在如下三个方面提高了程序的时间性能:

1)避免了函数调用必须执行的压栈出栈等操作;

2)由于函数体代码被移到函数调用处, 编译器可以获得更多的上下文信息,
并根据上下文信息对调用者的代码和函数体代码

进行更进一步的优化;

3)若不使用inline函数,程序执行至函数调用处,
需要转而去执行函数体所在位置的代码。 一般函数调用位置与函数代码所

在位置在代码段中并不相近, 这样很容易形成操作系统的缺页中断。 操作系统需要把缺页地址处的代码从硬盘移入内存, 所需时

间将成数量级增加。 而使用
inline函数则可以减少缺页中断发生的机会。

由于 inline函数在函数调用处插入函数体代码代替函数调用,若该函数在程序的很多位置被调用,
有可能造成内存空间的浪

费。 一般函数的压栈出栈操作也需要一定代码, 这段代码完成栈指针调整、参数传递、现场保存和恢复等操作。 若函数的函数体

代码量小于编译器生成的函数压栈出栈代码, 则可以放心地将其定义为 inline。 在这种情况下使用函数体代码替换函数调用代码

反而会减小代码占用的内存空间。 而当函数体代码大于函数压栈出栈代码时, 将函数定义为inline就会增加内存空间的使用,
且函数调用位置越多, 这种内存空间浪费就越多。 但若某个函数在应用程序中被高频度地调用, 已经成为影响程序时间性能的瓶

颈, 则可以牺牲程序的空间性能, 将该函数定义为
inline, 以提高其调用时间性能。C++程序应该根据应用的具体场景,
根据函数体

的大小、调用位置多少、函数调用的频率、应用场景对时间性能的要求、应用场景对内存性能的要求等各方面因素, 合理决定是否

定义inline函数。

但是内联函数也有局限性,对函数有诸多限制,复杂函数一般是不能定义为内联函数的。

在使用内联函数时,应注意如下几点:

1.类内定义的函数是内联函数,类外定义的函数是非内联函数(短函数可以 定义在类内,长函数可以定义在类外)。

2.可以为类外定义的函数指定 inline 关键字,强行为内联函数。

3.在内联函数内不允许用循环语句和开关语句。

4.内联函数的定义必须出现在内联函数第一次被调用之前。
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2、尽可能减少临时对象










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3、尽可能使用初始化列表




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