C++内聯函數(Inline)介紹 (轉)

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2001年11月13日來源:天極網杜瑾

介紹内聯函數之前，有必要介紹一下預處理宏。内聯函數的功能和預處理宏的功能相似。相信大家都用過預處理宏，我們會經常定義一些宏，如

#define TABLE_COMP(x) ((x)>0?(x):0)

　

就定義了一個宏。

為什麼要使用宏呢？因為函數的調用必須要将程式執行的順序轉移到函數所存放在記憶體中的某個位址，将函數的程式内容執行完後，再傳回到轉去執行該函數前的地方。這種轉移操作要求在轉去執行前要儲存現場并記憶執行的位址，轉回後要恢複現場，并按原來儲存位址繼續執行。是以，函數調用要有一定的時間和空間方面的開銷，于是将影響其效率。而宏隻是在預處理的地方把代碼展開，不需要額外的空間和時間方面的開銷，是以調用一個宏比調用一個函數更有效率。

但是宏也有很多的不盡人意的地方。

1、．宏不能通路對象的私有成員。

2、．宏的定義很容易産生二意性。

我們舉個例子：

#define TABLE_MULTI(x) (x*x)

我們用一個數字去調用它,TABLE_MULTI(10)，這樣看上去沒有什麼錯誤，結果傳回100,是正确的，但是如果我們用TABLE_MULTI(10+10)去調用的話，我們期望的結果是４００，而宏的調用結果是(10+10*10+10),結果是120，這顯然不是我們要得到的結果。避免這些錯誤的方法，一是給宏的參數都加上括号。

#define TABLE_MULTI(x) ((x)*(x))

這樣可以確定不會出錯，但是，即使使用了這種定義，這個宏依然有可能出錯，例如使用TABLE_MULTI(a++)調用它，他們本意是希望得到(a+1)*(a+1)的結果，而實際上呢？我們可以看看宏的展開結果: (a++)*(a++)，如果a的值是４，我們得到的結果是5*6=30。而我們期望的結果是5*5=25,這又出現了問題。事實上，在一些C的庫函數中也有這些問題。例如: Toupper(*pChar++)就會對pChar執行兩次++操作，因為Toupper實際上也是一個宏。

我們可以看到宏有一些難以避免的問題，怎麼解決呢？

下面就是用我要介紹的内聯函數來解決這些問題，我們可以使用内聯函數來取代宏的定義。而且事實上我們可以用内聯函數完全取代預處理宏。

内聯函數和宏的差別在于，宏是由預處理器對宏進行替代，而内聯函數是通過編譯器控制來實作的。而且内聯函數是真正的函數，隻是在需要用到的時候，内聯函數像宏一樣的展開，是以取消了函數的參數壓棧，減少了調用的開銷。你可以象調用函數一樣來調用内聯函數，而不必擔心會産生于處理宏的一些問題。

我們可以用Inline來定義内聯函數，不過，任何在類的說明部分定義的函數都會被自動的認為是内聯函數。

下面我們來介紹一下内聯函數的用法。

内聯函數必須是和函數體申明在一起，才有效。像這樣的申明Inline Tablefunction(int I)是沒有效果的，編譯器隻是把函數作為普通的函數申明，我們必須定義函數體。

Inline tablefunction(int I) {return I*I};

這樣我們才算定義了一個内聯函數。我們可以把它作為一般的函數一樣調用。但是執行速度确比一般函數的執行速度要快。

我們也可以将定義在類的外部的函數定義為内聯函數，比如：

Class TableClass{

　Private:

　　Int I,j;

　Public:

　　Int add() { return I+j;};

　　Inline int dec() { return I-j;}

　　Int GetNum();

}

inline int tableclass::GetNum(){

return I;

}

上面申明的三個函數都是内聯函數。在C++中，在類的内部定義了函數體的函數，被預設為是内聯函數。而不管你是否有inline關鍵字。

内聯函數在C++類中，應用最廣的，應該是用來定義存取函數。我們定義的類中一般會把資料成員定義成私有的或者保護的，這樣，外界就不能直接讀寫我們類成員的資料了。對于私有或者保護成員的讀寫就必須使用成員接口函數來進行。如果我們把這些讀寫成員函數定義成内聯函數的話，将會獲得比較好的效率。

Class sample{

　Private:

　　Int nTest;

　Public:

　　Int readtest(){ return nTest;}

　Void settest(int I) {nTest=I;}

}

當然，内聯函數也有一定的局限性。就是函數中的執行代碼不能太多了，如果，内聯函數的函數體過大，一般的編譯器會放棄内聯方式，而采用普通的方式調用函數。這樣，内聯函數就和普通函數執行效率一樣了。

其實很簡單，就是内聯函數的關鍵字。

如果一個函數被定義為内聯函數，則在編譯程式時，直接将内聯函數的代碼插入到調用該函數的位置處，這種做法節省程式的運作時間。