内联函数详解

前言

这里vince将要进入C++的学习了，C++学习将是一个漫长的过程，当然在学习这里的基础上前面的知识也不能不复习。也有很多人说C++有多难有多难的，但是我们不能胆怯，努力去学，孰能生巧，至少能够达到了解它的层次哈~

正文

知识点一：内联

1、内联函数的诞生

为什么C++里面会引入内联呢？
答：为了解决频繁短小函数的调用，此时会使用内联函数。
大家回想一下C语言里面怎样解决短小函数频繁调用的？
答：在C里面我们是利用宏来解决短小函数频繁调用的。

说到这里，大家可以自己尝试写一个实现宏函数吧！
例：（求和的宏函数定义）

//#define ADD(x, y) return x + y;
//#define ADD(x, y) (x + y);
//#define ADD(x, y) x + y
//以上这都是错误写法，宏函数很容易写错
//宏还不支持调试

//验证自己宏写的是否正确，就是去替换验证一下
#define ADD(x, y) ((x)+(y))   //正确写法
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哈哈哈~我相信以上宏写法的这些错误，肯定有不少人犯错吧。瞧瞧这就是宏，不但写的时候复杂容易出错之外，还晦涩难懂，不易理解并且也不支持调试。

因此C++就进行改进完善，引出了内联函数，来解决宏函数晦涩难懂，容易写错的问题。

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2、内联函数概念

在函数声明或者定义的时候，以关键字inline修饰的函数就叫做内联函数。
例：（求两数之和的函数inline()）

#include 
using namespace std;
inline int Add(int x = 10, int y = 8)//inline修饰的Add函数
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int ret1 = Add(8, 24);
	int ret2 = Add(2, 4);
	int ret3 = Add(5, 6);
	cout << ret1 << " " << ret2 << " " << ret3 << endl;
	return 0;
}
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运行结果

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3、内联函数的特性

.1、inline是一种以空间换时间的做法，省去调用函数额外开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜使用作为内联函数。

内联函数的声明、定义和调用方法与普通函数相同，但是C++里面对他们的处理方式不同。如果一个函数被定义为内联函数，在编译的时候，C++将用内联函数的代码代替对它这个函数的每次调用。
上面main函数里面多次调用内联函数Add()，C++编译器在编译此程序的时候，会对main函数中的函数做如下处理：

int main()
{
	int ret1 = 8 + 24;
	int ret2 = 2 + 4;
	int ret3 = 5 + 6;
	cout << ret1 << " " << ret2 << " " << ret3 << endl;
	return 0;
}
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这里就可以看出，在需要调用Add()函数的时候，没有去调用Add()函数，而是直接使用Add()函数中的代码逻辑实现。

我们来看看不加inline时候，就会有函数压栈的开销：（运行环境为vs2019）
下图在Debug版本下可以看到汇编代码，这里call Add就是对Add函数的调用，此时需要有函数压栈开销。
如果在上述函数前增加inline关键字将其改成内联函数，在编译期间编译器会用函数体替换函数的调用。
这里在Debug版本下需要配置一下环境才可以看到

Debug版本配置环境补充说明：



这里可以看出加inline后就会去掉函数压栈开销，从而提升程序自身效率。这就是一种以空间换时间的做法。

2. inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联。

3. inline函数的声明或定义必须在函数的调用之前完成。

例：

#include 
using namespace std;

inline int Add(int x = 10, int y = 8);//声明Add是内联函数

int Add(int x, int y)//可以在这里前面加上inline，也可以省略（声明的时候添加了），意义都相同
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int ret = 0;
	ret = Add();
	cout << ret << endl;
	return 0;
}
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分析：
该程序中，Add函数在声明的时候冠以关键字inline，而定义的时候没有冠以关键字inline，但仍是内联函数。
错误示例：

#include 
using namespace std;

int Add(int x = 10, int y = 8);//声明不给inline，Add是一个普通函数
int main()
{
	int ret = 0;
	ret = Add();
	cout << ret << endl;
	return 0;
}
inline int Add(int x, int y)//定义的时候给inline
{
	return x + y;
}

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分析：
这里Add()函数在声明的时候没有给关键字inline，即声明Add()是一个普通函数，此时在main函数里面调用Add()时候，编译器就会先去找他的声明，根据声明确定它为一个普通函数，因此，尽管在定义的时候有inline但是，此时编译器也无法识别。

结语

vince刚刚入坑CPP，这里是CPP的一部分基础学习，好多人都说CPP最难，其实什么事对于初学者来说都难，但是只要我们能够坚持学习，就一定会有进步的哈~希望我和大家都不要放弃！。

如果各位大佬们觉得有一定帮助的话，就来个赞和收藏吧，如有不足之处也请批评指正。

代码不负有心人，98加满，向前冲啊🐬

以上代码均可运行，编译环境为 vs2019哈~