内联函数:static inline 和 extern inline 的含义

引入内联函数的目的是为了解决程序中函数调用的效率问题。

函数是一种更高级的抽象。它的引入使得编程者只关心函数的功能和使用方法,而不必关心函数功能的具体实现;函数的引入可以减少程序的目标代码,实现程序代码和数据的共享。但是,函数调用也会带来降低效率的问题,因为调用函数实际上将程序执行顺序转移到函数所存放在内存中某个地址,将函数的程序内容执行完后,再返回到转去执行该函数前的地方。这种转移操作要求在转去前要保护现场并记忆执行的地址,转回后先要恢复现场,并按原来保存地址继续执行。因此,函数调用要有一定的时间和空间方面的开销,于是将影响其效率。特别是对于一些函数体代码不是很大,但又频繁地被调用的函数来讲,解决其效率问题更为重要。引入内联函数实际上就是为了解决这一问题。

在程序编译时,编译器将程序中出现的内联函数的调用表达式用内联函数的函数体来进行替换。显然,这种做法不会产生转去转回的问题,但是由于在编译时将函数休中的代码被替代到程序中,因此会增加目标程序代码量,进而增加空间开销,而在时间代销上不象函数调用时那么大,可见它是以目标代码的增加为代价来换取时间的节省。
1.内联函数可减少cpu的系统开销,并且程序的整体速度将加快,但当内联函数很大时,会有相反的作用,因此一般比较小的函数才使用内联函数.
2.有两种内联函数的声明方法,一种是在函数前使用inline关见字,另一种是在类的内部定义函数的代码,这样的函数将自动转换为内联函数,而且没必要将inline放在函数前面.
3.内联是一种对编译器的请求,下面这些情况会阻止编译器服从这项请求.
如果函数中包含有循环,switch或goto语句,递归函数,含有static的函数.

由此可以看出,内联函数和成员函数没什么区别,区别就在于怎样加快函数的执行速度而已。
内联函数是浪费空间来节省时间的设置,因为函数的调用是很浪费时间的,写成内联函数可以在每次调用时用函数体内容代替函数调用,有点类似一个宏定义。当函数体语句较少,且没有复杂的循环语句,且调用次数较多时,就可以用内联函数。

问:

首先,关于inline就够烦人了,有的书上说inline关键字要加在定义前,声明时可以省略,有的说声明时加上inline函数就变成内联型,有的说声明和定义形式要保持一致。在一个类中声明一个函数,函数的实现在外部,无论是仅仅在内部声明处加inline,还是在外部实现处加inline,或是两个地方都加,编译均能通过,而且也无法通过调试的办法看出对程序到底有啥影响。搞不清到底要怎么写这个inline才比较好,不过可以肯定的是,inline函数的定义部分要放在头文件里,声明和定义分开放会编译出错。

而且inline还可以和extern关键字、static关键字合用,在网上搜了一下,linux之父linus说过 "static inline" means "we have to have this function, if you use it, but don't inline it, then make a static version of it in this compilation unit". "extern inline" means "I actually have an extern for this function, but if you want to inline it, here's the inline-version".
这话说的云里雾里的,谁能解释一下,说说你对static inline 和 extern inline用法的理解。

答:

extern inline表示该函数是已声明过的了.由于函数本身可以声明多次,所以extern对函数的影响仅仅把函数的隐藏属性显式化了.
extern 对于非函数的对象是有用的,因为对象声明时会带来内存的分配,而用 extern就表示该对象已经声明过了,不用再分配内存.
static是以前C的用法.目的是让该关键字标识的函数只在本地文件可见,同一个程序的其它文件是不可见该函数的.换句话说,就算你其它文件里包含了同名同参数表的函数定义的话,也是不会引起函数重复定义的错误的.因为static是仅在当前文件可见.

关于inline函数,你说的大部分的都 是对的.我来给你总结一下吧.
inline函数仅仅是一个建议,对编译器的建议,所以最后能否真正内联,看编译器的意思,它如果认为你的函数不复杂,能在调用点展开,就会真正内联,并不是说声明了内联就会内联,你声明内联只是一个建议而已.
其次,因为内联函数要在调用点展开,所以编译器必须随处可见内联函数的定义,要不然,就成了非内联函数的调用了.所以,这要求你的每个调用了内联函数的文件都出现了该内联函数的定义,因此,将内联函数放在头文件里实现是合适的,省却你为每个文件实现一次的麻烦.而你所以声明跟定义要一致,其实是指,如果你在每个文件里都实现一次该内联函数的话,那么,你最好保证每个定义都是一样的,否则,将会引起未定义的行为,即是说,如果不是每个文件里的定义都一样,那么,编译器展开的是哪一个,那要看具体的编译器而定.所以,最好将内联函数定义放在头文件中.
而类中的成员函数缺省都是内联的,如果你在类定义时就在类内给出函数,那当然最好.如果你在类中未给出成员函数定义,而你又想内联该函数的话,那在类外要加上inline,否则就认为不是内联的.而且刚说了,内联函数最好放在头文件内,所以最好在类定义的头文件里把类的内联函数都实现了.
而你说的将声明与实现分开,其实是不会编译出错的,反正我写那么多程序都没试过.将声明与定义分开的话,这样的后果会带来编译器并不随处可见该函数定义,所以,只能在你实现定义的那个文件里,将该函数看成内联(如果可以内联的话),在其它文件,仍看成是普通函数.

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