C++中内联函数的好处？

Question

C++中内联函数的好处？

Len*_*ers 253 c++ inline-functions

在C++中使用内联函数的优点/缺点是什么？我看到它只会提高编译器输出的代码的性能,但是使用今天的优化编译器,快速CPU,大容量存储器等(不像1980年那样<内存稀缺,一切都必须适合100KB内存)什么他们今天真的有优势吗？

Answer 1

pae*_*bal 196

好处

通过在需要的地方内联代码,您的程序将花费更少的时间在函数调用和返回部分.它应该使你的代码变得更快,即使它变得更大(见下文).内联琐碎的访问器可以是有效内联的一个例子.
通过将其标记为内联,您可以将函数定义放在头文件中(即它可以包含在多个编译单元中,而不会让链接器抱怨)

缺点

它可以使您的代码更大(即,如果您使用内联的非平凡函数).因此,它可能会引发分页并破坏编译器的优化.
它稍微打破了你的封装,因为它暴露了你的对象处理的内部(但是,每个"私有"成员也会).这意味着您不能在PImpl模式中使用内联.
它稍微打破了你的封装2:在编译时解决了C++内联.这意味着如果您更改内联函数的代码,则需要使用它重新编译所有代码以确保它将被更新(出于同样的原因,我避免使用函数参数的默认值)
当在头文件中使用时,它会使你的头文件变大,因此会稀释有趣的信息(比如类方法列表)和用户不关心的代码(这就是我在内部声明内联函数的原因) class,但会在类主体之后的头文件中定义它,而不会在类主体内部定义它.

内联魔术

编译器可能会也可能不会内联您标记为内联的函数; 它也可能决定内联在编译或链接时没有标记为内联的函数.
内联工作类似于编译器控制的复制/粘贴,这与预处理器宏完全不同:宏将被强制内联,将污染所有命名空间和代码,不易调试,甚至可以完成如果编译器将它判定为效率低下.
在类本身内部定义的类的每个方法都被视为"内联"(即使编译器仍然可以决定不内联它
虚拟方法不应该是无法解决的.尽管如此,有时候,当编译器可以确切地知道对象的类型(即对象是在同一个函数体内声明和构造)时,甚至虚拟函数也会被内联,因为编译器确切地知道了对象的类型.
模板方法/函数并不总是内联的(它们在标题中的存在不会使它们自动内联).
"内联"之后的下一步是模板元编程.即通过在编译时"内联"您的代码,有时,编译器可以推断出函数的最终结果......因此,复杂的算法有时可以简化为一种return 42 ;语句.这对我来说是极端的内联.它在现实生活中很少发生,它使编译时间更长,不会使代码膨胀,并且会使代码更快.但是像圣杯一样,不要试图在任何地方应用它,因为大多数处理都无法通过这种方式解决......不过,这仍然很酷...
:-p

@PravasiMeet:这是C++.假设您将DLL /共享库提供给客户端,客户端编译它.内联函数foo,使用成员变量X并执行工作Y将在客户端的代码中内联.假设您需要提供DLL的更新版本,其中您将成员变量更改为Z,并在工作Y之外添加工作YY.客户端只是将DLL复制到他们的项目中,而BOOM,因为foo的代码在他们的二进制文件中不是您编写的更新代码...尽管客户端没有合法访问您的私人代码,但内联使其非常"公开". (6认同)

Answer 2

Bri*_*ndy 142

内联函数更快,因为您不需要在堆栈上推送和弹出内容,如参数和返回地址; 但是,它确实使你的二进制文件略大.

它有显着差异吗？在大多数现代硬件上并不明显.但它可以产生影响,这对一些人来说已经足够了.

标记内联内容并不能保证它是内联的.这只是对编译器的建议.有时它不可能,例如当你有虚函数或有涉及递归时.有时编译器只选择不使用它.

我可以看到这样的情况产生了可检测的差异:

inline int aplusb_pow2(int a, int b) {
  return (a + b)*(a + b) ;
}

for(int a = 0; a < 900000; ++a)
    for(int b = 0; b < 900000; ++b)
        aplusb_pow2(a, b);

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

虽然呼叫本身确实很重要,但这只是通过内联使用获得的微小收益.主要的好处是,编译器现在可以看到指针彼此不是别名的地方,调用者的变量最终会出现在被调用者中,依此类推.因此,以下优化更重要. (36认同)
它可能在这个片段中没有区别,因为函数的结果从未使用过,函数也没有副作用.我们看到图像处理中的内联可以获得可测量的性能提升. (31认同)
因为我怀疑内联对上述情况没有任何影响.用gcc 4.01编译.版本1强制使用内联:48.318u 1.042s 5:51.39 99.4%0 + 0k 0 + 0io 0pf + 0w版本2强制无内联348.311u 1.019s 5:52.31 99.1%0 + 0k 0 + 0io 0pf + 0w这是一个很好的例子是常识是错误的. (26认同)
没有区别的原因可能是编译器可能会自行内联; 或者代码很小,因此没有代码预取问题. (4认同)
@einpoklum由于这个原因,编译器甚至可能已经优化了整个循环. (3认同)

Answer 3

Emi*_*lia 42

在古老的C和C++中,inline就像register:对编译器关于可能的优化的建议(仅仅是建议).

在现代C++中,inline告诉链接器,如果在不同的转换单元中找到多个定义(不是声明),它们都是相同的,并且链接器可以自由地保留一个并丢弃所有其他转换单元.

inline 如果在头文件中定义了一个函数(无论多么复杂或"线性"),则允许多个源包含它而不会被链接器收到"多重定义"错误.

在类中定义的成员函数默认为"内联",模板函数也是如此(与全局函数相反).

//fileA.h
inline void afunc()
{ std::cout << "this is afunc" << std::endl; }

//file1.cpp
#include "fileA.h"
void acall()
{ afunc(); }

//main.cpp
#include "fileA.h"
void acall();

int main()
{ 
   afunc(); 
   acall();
}

//output
this is afunc
this is afunc

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

请注意将fileA.h包含在两个.cpp文件中,从而产生两个.cpp文件afunc().链接器将丢弃其中一个.如果未inline指定,则链接器将抱怨.