C/C++ inline 内联函数

inline

 

C++关键字

外文名
inline
背    景
inline关键字用来定义一个类
宏定义
define ExpressionName
取    代
宏定义在形式上类似于一个函数

背景

在C&C++中

一、inline关键字用来定义一个类的内联函数，引入它的主要原因是用它替代C中表达式形式的宏定义。

表达式形式的宏定义一例：

#define ExpressionName(Var1,Var2) ((Var1)+(Var2))*((Var1)-(Var2))

取代这种形式的原因如下：

1． C中使用define这种形式宏定义的原因是因为，C语言是一个效率很高的语言，这种宏定义在形式及使用上像一个函数，但它使用预处理器实现，没有了参数压栈，代码生成等一系列的操作,因此，效率很高，这是它在C中被使用的一个主要原因。

2． 这种宏定义在形式上类似于一个函数，但在使用它时，仅仅只是做预处理器符号表中的简单替换，因此它不能进行参数有效性的检测，也就不能享受C++编译器严格类型检查的好处，另外它的返回值也不能被强制转换为可转换的合适的类型，这样，它的使用就存在着一系列的隐患和局限性。

3． 在C++中引入了类及类的访问控制，这样，如果一个操作或者说一个表达式涉及到类的保护成员或私有成员，你就不可能使用这种宏定义来实现(因为无法将this指针放在合适的位置)。

4． inline 推出的目的，也正是为了取代这种表达式形式的宏定义，它消除了宏定义的缺点，同时又很好地继承了宏定义的优点。

预定义

对应于上面的1-3点，阐述如下：

1． inline 定义的类的内联函数，函数的代码被放入符号表中，在使用时直接进行替换，（像宏一样展开），没有了调用的开销，效率也很高。

int g(int x)
{
return x + x;
}
int f()
{
return g();
}

这样f会调用g，然后g返回x + x给f，然后f继续把那个值返回给调用者。 

如果g是inline的话。f会被直接编译成。 

int f()
{
return x + x;
}

相当于把g执行的操作直接融合到f里。这样减少了调用g消耗的时间，但同时也增大了f的尺寸。 

这就是inline函数，也就是所谓的内联函数。 

2． 很明显，类的内联函数也是一个真正的函数，编译器在调用一个内联函数时，会首先检查它的参数的类型，保证调用正确。然后进行一系列的相关检查，就像对待任何一个真正的函数一样。这样就消除了它的隐患和局限性。

3． inline 可以作为某个类的成员函数，当然就可以在其中使用所在类的保护成员及私有成员。

在何时使用inline函数：

首先，你可以使用inline函数完全取代表达式形式的宏定义。

另外要注意，内联函数一般只会用在函数内容非常简单的时候，这是因为，内联函数的代码会在任何调用它的地方展开，如果函数太复杂，代码膨胀带来的恶果很可能会大于效率的提高带来的益处。内联函数最重要的使用地方是用于类的存取函数。

使用方法

简单提一下inline 的使用吧：

1.在类中定义这种函数：

// 如果在类中直接定义，不需要用inline修饰，编译器自动化为内联函数，此说法在《C++ Primer》中提及

class ClassName{
.....
....
INT GetWidth(){return m_lPicWidth;}; // 如果在类中直接定义，不需要用inline修饰,编译器自动化为内联函数
.... //此说法在《C++ Primer》中提及
....
}

2.在类外定义前加inline关键字:

注意：虽然是在类外，但还是在头文件中定义。函数先在类中声明，在类外定义。

class Account {
public:
Account(double initial_balance) { balance = initial_balance; } //与1相同
double GetBalance(); //在类中声明
double Deposit( double Amount );
double Withdraw( double Amount );
private:
double balance;
};
inline double Account::GetBalance() { return balance; } //在类外定义时添加inline关键字
inline double Account::Deposit( double Amount ) { return ( balance += Amount ); }
inline double Account::Withdraw( double Amount ) { return ( balance -= Amount ); }

此外还有一些规则需注意:

1、inline说明对编译器来说只是一种建议，编译器可以选择忽略这个建议。比如，你将一个长达1000多行的函数指定为inline，编译器就会忽略这个inline，将这个函数还原成普通函数。

2、在调用内联函数时，要保证内联函数的定义让编译器"看"到，也就是说内联函数的定义要在头文件中，这与通常的函数定义不一样。但如果你习惯将函数定义放在CPP文件中，或者想让头文件更简洁一点，可这样做:

//SomeInline.h中
#ifndef SOMEINLINE_H
#define SOMEINLINE_H
Type Example(void);
//........其他函数的声明
#include"SomeInlie.cpp" //源文件后缀名随编译器而定
#endif

//SomeInline.cpp中
#include"SomeInline.h"
inline Type Example(void)
{
//..........
}
//...............其他函数的定义

以上方法是通用、有效的，可放心使用，不必担心在头文件包含CPP文件会导致编译错误。

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但是现在不是这样了。 

现在的编译器会自动决定是否对函数进行上面的操作，而不是根据你前面加不加inline。 

但是inline本身还是有另外一个意义： 

一个可执行文件的cpp文件中一个函数只能被定义一次。如果你把函数定义在一个.h文件中并让两个cpp包含就会造成这个函数分别在两个cpp中被定义产生错误。但是inline函数是允许在多个cpp中多次定义的，就解决了这个问题。