C++內聯函數(C++ inline)詳解
內聯函數的使用有利於代碼的重用,可以提高開發效率,增加程序的可靠性,也利於分工合作和修改維護。
函數在執行時,首先要在棧中為形參和局部變量分配存儲空間,然後還要將實參復制給形參,最後也要將返回地址入棧(該地址指明了函數結束後,程序應該從哪開始執行),
最後跳轉到函數內部執行,這個過程是要浪費時間的。
另外函數在執行return語句時,需要從棧中回收形參和局部變量的存儲空間,然後從棧中取出返回地址,跳轉到該地址執行,這個過程也是需要時間。
這就是函數調用的基本過程,這個過程與將函數直接在代碼中抄一遍,節省了人力,但是也為程序的運行帶來的額外的開銷。
一般來說,這種開銷可以忽略不計的,但是如果函數裏面的代碼比較少時,執行時間本來就短,現在再給它套上一個函數體,就增加了額外的開銷,
所以此時這個開銷就不能忽略不計了,再加上如果這個函數被調用千百次,函數調用導致的時間開銷可能就會使得程序運行明顯變慢。
為特別註重程序執行效率,適合編寫底層系統軟件的高級程序設計語言,C++ 用 inline 關鍵字較好地解決了函數調用開銷的問題。
在 C++ 中,可以在定義函數時,在返回值類型前面加上 inline 關鍵字。如:
inline int Max (int a, int b)
{
if(a >b)
return a;
return b;
}
加了 inline 關鍵字的函數稱為“內聯函數”。內聯函數和普通函數的區別在於:當編譯器處理調用內聯函數的語句時,不會將該語句編譯成函數調用的指令,而是直接將整個函數體的代碼插人調用語句處,就像整個函數體在調用處被重寫了一遍一樣。
有了內聯函數,就能像調用一個函數那樣方便地重復使用一段代碼,而不需要付出執行函數調用的額外開銷。很顯然,使用內聯函數會使最終可執行程序的體積增加。以時間換取空間,或增加空間消耗來節省時間,這是計算機學科中常用的方法。
內聯函數中的代碼應該只是很簡單、執行很快的幾條語句。如果一個函數較為復雜,它執行的時間可能上萬倍於函數調用的額外開銷,那麽將其作為內聯函數處理的結果是付出讓代碼體積增加不少的代價,卻只使速度提高了萬分之一,這顯然是不劃算的,所以內聯函數一般適用於那些經常被調用的函數,並且函數內部語句較簡單。
有時函數看上去很簡單,例如只有一個包含一兩條語句的循環,但該循環的執行次數可能很多,要消耗大量時間,那麽這種情況也不適合將其實現為內聯函數。
C++內聯函數(C++ inline)詳解