【c++】缺省值、内联函数与常成员函数

目录

一、用内联函数取代宏代码

二、内联函数和宏定义的区别

三、内联函数的编程风格

四、内联函数的分类

五、不适用使用内联的情况

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一、用内联函数取代宏代码

• C++语言支持函数内联，其目的是为了提高函数的执行效率（速度）

        在C程序中，可以用宏代码提高执行效率。宏本身不是函数，但使用起来像函数。预处理器用复制宏代码的方式替换函数调用，省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用、返回参数、执行return等过程，从而提高了速度。使用宏代码最大的缺点是容易出错，预处理器在复制代码时常常产生意想不到的边际效用，如：

#define MAX(a,b) (a)>(b)?(a):(b)
 
int fun()
{
    result=MAX(i,j)+2;
}

        预处理器在处理result时， result=(i)>(j)?(i):(j)+2; 由于运算符' + '的优先级比‘ j ’优先级高，所以该语句的执行为：result=((i)>(j)?(i):(j))+2; 这并不是我们期待的结果。对宏定义添加括号，改为如下所示的代码可以处理该问题

#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))

这是一个问题，对于C++而言，使用宏定义还有一个缺点就是：无法操作类的私有数据成员。

因此引入“内联函数”，在C++程序中，应该用内联函数取代所有宏代码，而且内联函数可以对类型安全检查或者自动类型转换。

二、内联函数和宏定义的区别

• 内联函数是函数，宏是预处理命令
• 内联是运行时执行，宏是编译之前执行
• 内敛不会出现歧义，宏会出现歧义
•  二义性：
•         例如 #define S(a,b)  a+b
•         在main函数内计算 S(3,4)/S(3,4)=3+4/3+4,而不是1
•         写的时候写到不能加括号为止，用的时候原模原样替换

三、内联函数的编程风格

关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数称为内联，仅将Inline放在函数声明前面不起任何作用。如下所示：

//错误：
inline void Foo(int x,int y);//inline仅仅和函数声明放在一起
void Foo(int x,int y)
{
    ...
}
 
//正确：
void Foo(int x,int y);
inline void Foo(int x,int y)//inline与函数定义体放在一起
{
    ...
}

所以说，inline时一种“用于实现的关键字”，而不是一种“用于声名的关键字”。

定义在类声明的成员函数将自动地成为内联函数。例如：

class A
{
public:
    void Foo(int x,int y){...}//自动成为内联函数
};

但是将成员函数的定义体放在类声明中虽然能带来书写上的方便，但不是一种良好的编程风格，上例应该写为：

//头文件
class A
{
public:
    void Foo(int x,int y);
};
//定义文件
inline void A::Foo(int x,int y)
{
...
}

• 函数调用会有空间上和时间上的消耗
• 有一些函数只做简单功能（赋值、返回、输出...)，就可以直接把函数的函数体放在类内
• 把代码比较短小，功能比较简单的一些函数，放在类里面直接定义，函数调用时直接将函数体嵌入到当前调用处，直接执行，不会有函数调用的转移。

四、内联函数的分类

1. 显示内联
2. 隐式内联

• 类内定义的内联函数叫做隐式内联 //功能简短编译器会当作内联函数，有些即便在函数名处写了inline但编译器发现函数体比较复杂时，也不会当作内联函数进行编译。函数体名前加入inline是程序员对其的建议。
• 例如在执行简单的printf函数时，实现是将代码嵌入到主函数内，而复杂函数是执行跑到函数内部，增加了函数时间上的消耗，但是节省了空间的消耗，内嵌函数则相反。
• 显示内联：函数名前写inline且函数体比较短小，编辑器会按照inline进行编译。

五、不适用使用内联的情况

内联函数提高执行效率是以代码膨胀（复制）为代价的。主函数在调用时候，是将内联函数的代码直接放在了主函数的位置上，所以没有指令跳转。指令按顺序执行如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销大，那么效率收获会很少。

1. 函数体内代码比较长，使用内联函数将导致内存消耗代价较高
2. 函数体内出现循环，那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大