C++之内联函数（inline）

我不是女神ヾ 2022-05-19 09:48 358阅读 0赞

## 概念 ##

内联函数是指用inline关键字修饰的函数，在类内定义的函数被默认成内联函数。

1.  内联函数从源代码层看，有函数的结构，而在编译后，却不具备函数的性质。
2.  内联函数不是在调用时发生控制转移，而是在编译时将函数体嵌入在每一个调用处。编译时，类似宏替换，使用函数体替换调用处的函数名。一般在代码中用inline修饰，但是能否形成内联函数，需要看编译器对该函数定义的具体处理。
3.  对内联函数进行任何修改，都需要重新编译函数的所有客户端，因为编译器需要重新更换一次所有的代码，否则将会继续使用旧的函数。
4.  如果想把一个函数定义为内联函数，则需要在函数名前面放置关键字 **inline**，在调用函数之前需要对函数进行定义。如果已定义的函数多于一行，编译器会忽略 inline 限定符。
5.  在类定义中的定义的函数都是内联函数，即使没有使用 **inline** 说明符。

下面是一个实例，使用内联函数来返回两个数中的最大值：

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    class One {
    private:
        int age;
        double len;
    
        inline int max(int x, int y) {
            return (x > y) ? x : y;
        }
    };
    
    inline int min(int x, int y) {
        return (x < y) ? x : y;
    }
    
    int main() {
    
        cout << "Max(5, 6):" << max(5, 6) << endl;
        cout << "Min(5, 6):" << min(5, 6) << endl;
        return 0;
    }

结果：

> Max(5, 6):6  
> Min(5, 6):5
> 
> Process finished with exit code 0

> **引入内敛函数的目的：提高函数调用的效率。**

**内联函数特点：**

1.  函数体代码量应该较少，一般都是小函数，最好控制在10行以内；
2.  内联函数不允许使用循环语句和开关语句；
3.  内联函数的定义必须出现内联函数第一次调用之前；
4.  在类结构中定义的函数就是类联函数。

**内敛函数运行机制：**当函数被声明为内敛函数以后，编译器会将内敛函数展开，不是按照通常函数调用机制进行调用。

**内联函数的优缺点：**

> 优点：函数体积小，代码运行高效。
> 
> 缺点：滥用内联函数不易控制内存，很容易导致内存增加，这是典型的以空间换时间的函数。

**inline函数放在头文件**

关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，仅仅只是将inline放在函数声明前面没有任何实际作用。

下面函数不能成为内联函数：

inline void test();
    
    void test() {
        cout << "useless function!" << endl;
    }

下面函数为内敛函数：

void test();
    
    inline void test() {
        cout << "useless function!" << endl;
    }

内敛函数是一种用于“实现”的关键字，而不是用来“声明”的关键字。虽然inline函数可以出现在函数声明里面，加上部分书籍存在内联函数声明，但是为了规范inline关键字，请遵照C++函数实现的代码规范（虽然这不会影响函数功能）。请各位大佬认真注意这些细节！

我们也可以单独定义头文件，将内联函数放在其中，这样既能保证每次调用的函数都是相同的，也可以保证在调用点能够找到函数定义从而方便完成函数内联替换。如：

InlineFunc.h

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    #ifndef INLINEFUNCTION_INLINEFUNC_H
    #define INLINEFUNCTION_INLINEFUNC_H
    
    #endif //INLINEFUNCTION_INLINEFUNC_H
    
    inline double square(double n) {
        return n * n;
    }
    
    inline void printSomething(){
        cout << "This is inline function!" << endl;
    }

main.cpp

#include <iostream>
    #include "InlineFunc.h"
    
    using namespace std;
    
    int main() {
        printSomething();
        cout << "this number's square is " << square(5.0) << endl;
        return 0;
    }

结果：

> This is inline function!  
> this number's square is 25
> 
> Process finished with exit code 0

## 面试题 ##

一、内联函数和宏定义的区别？

> 参考答案：
> 
> 1. 内联函数运行时可以调试，而宏定义不可以。
> 
> 2. 编译器会对内联函数的参数类型做安全检查或自动类型转化，宏定义不会。
> 
> 3. 内联函数可以访问类的成员变量，宏定义不能。
> 
> 4. 在类中声名同时定义的成员函数，自动转化为内联函数。
> 
> 5. 内联函数将代码直接插入调用处，减少普通函数调用资源，宏是在代码调用处不加任何验证的简单替换。
> 
> 6. 内联函数是函数，宏不是函数。

二、内联函数在与类的作用关系？

> 在类中定义函数直接为内联函数，如果只是声明函数则可以不用（强迫症的我受不了，必须不用啊）内联函数。要是在类外需要声明内联函数必须加上inline关键字。