【C++】详细解释内联函数的用法和问题

1、内联函数

1.1 什么是内联函数

概念
  用inline修饰的函数叫做内联函数，内联函数在编译的时候C++编译器会在调用的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销，使得程序运行效率提升。

 
未修饰内联的函数，调用函数后call func函数地址，并且建立函数栈帧，函数体不展开。

修饰内联的函数，调用函数后没有call func函数地址，不建立函数栈帧，函数体展开。

 
内联函数是C语言宏函数的改进
在C语言宏函数中，虽然能够增强代码的复用性、提高性能，但是它的缺点更为显著：

1. 不方便调试（预处理直接替换）
2. 没有类型安全的检查
3. 代码的可读性差，容易出错

 内联函数的出现，能很好解决这些问题。
 
 

1.2 内联函数的特性

  内联函数是一种以空间换时间的做法，通过将函数体展开，使得函数方便调试、能够有类型的检查、程序格式更加合适，但内联函数的缺点有什么呢？

其实内联函数的修饰 inline 在对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline有着自己的判断标准，一般函数规模较小，不是递归且调用频繁的函数才会采用inline修饰。

为什么要加以限制呢？
如果多次调用一个内联函数，并且函数比较长或者有一个很深的递归实现，那么在调用展开后代码将会变得非常长，容易造成代码膨胀。
比如：

内容膨胀造成可执行程序(.exe)的文件大小变大，软件安装包也就变大了，用户下载就得吃力。

所以编译器会自行判断展开，并且内联函数展开后得规模小。

 

1.3 内联函数的声明和定义应该在同一文件

inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。
如果对编译链接不太熟可以看看程序的编译和链接。

 
一个正常链接过程


这样就可以正常的运行一个程序。
 
加入inline声明的链接过程

如果函数声明和定义在一个文件，就不需要链接，所以内联函数的声明和定义应该放在一个文件中。