常量与宏回顾

  • C++中的const常量可以代替宏常数定义，如： const int A = 3; $\leftarrow\rightarrow$#define A 3

问题：

C++中是否有解决方案代替宏代码片段呢？

内联函数

  • 宏代码块使用会有副作用的
  • C++中推荐使用内联函数代替宏代码片段
  • C++中使用inline关键字声明内联函数
  • 内联函数声明时inline关键字必须和函数定义结合在一起，否则编译器会直接忽略内敛请求，这只是一种请求，编译器也可以拒绝
inline int func(int a, int b)
{
    return a < b ? a : b
}

内联函数特性

  • C++编译器可以将一个函数进行内敛编译
  • 被C++编译器内联编译的函数叫做内联函数
  • C++编译器直接将函数体插入函数调用的地方
  • 内联函数没有普通函数调用时的额外开销（压栈、跳转、返回）
  • C++编译器不一定满足函数的内敛请求

内联函数初探

#include <stdio.h>

#define     FUNC(a,b)   ((a) < (b) ? (a) : (b))

inline int func(int a, int b)
{
    return a < b ? a :b 
}

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 3;
    int c = FUNC(++a, b);

    printf("a = %d\n", a); 
    printf("b = %d\n", b); 
    printf("c = %d\n", c);

    return 0; 
}
//如果调用FUNC(a, b)，打印3, 3, 3
//如果调用func(a, b)，   打印2, 3, 3
  • 内联函数具有普通函数的特征（参数检查，返回类型）
  • 函数的内联请求可能被编译器拒绝
  • 函数被内联编译后，函数体直接扩展到调用的地方
  • 宏代码片段由预处理处理，进行简单的文本替换，没有任何编译过程，因此可能出现副作用

内联请求

  • 现代C++编译器能够进行编译优化，一些函数即使没有inline声明，也可能被内联编译
  • 一些现代C++编译器提供了扩展语法，能够对函数进行强制内联，如：
    g++：__attribute__((always_inline))属性
    MSVC：__forceinline

C++中inline内联编译的限制

  • 不能存在任何形式的循环语句
  • 不能存在过多的条件判断语句
  • 函数体不能过于庞大
  • 不能对函数进行取址操作
  • 函数内联声明必须在调用语句之前

#小结 内联函数的提出是为了替代宏代码块的，原因是高效

  • C++中可以通过inline声明内联函数
  • 编译器直接将内联函数体扩展到函数调用的地方
  • inline只是一种请求，编译器不一定允许这种请求
  • 内联函数省去了函数调用时的压栈、跳转和返回的开销