C++內聯函數不宜使用情況的示例分析

這篇文章將為大家詳細講解有關C++內聯函數不宜使用情況的示例分析，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

C++語言中的各種應用是一個非常高深的內容，其中的語法、特性、標準類庫都是我們值得深入研究的內容。C++內聯函數就是其中一個比較重要的內容。我們在這里總結了一下C++內聯函數不宜使用的環境。

內聯能提高函數的執行效率，為什么不把所有的函數都定義成C++內聯函數？如果所有的函數都是內聯函數，還用得著“內聯”這個關鍵字嗎？內聯是以代碼膨脹（復制）為代價，僅僅省去了函數調用的開銷，從而提高函數的執行效率。如果執行函數體內代碼的時間，相比于函數調用的開銷較大，那么效率的收獲會很少。另一方面，每一處內聯函數的調用都要復制代碼，將使程序的總代碼量增大，消耗更多的內存空間。

以下情況不宜使用C++內聯函數：

（1）如果函數體內的代碼比較長，使用內聯將導致內存消耗代價較高。

（2）如果函數體內出現循環，那么執行函數體內代碼的時間要比函數調用的開銷大。類的構造函數和析構函數容易讓人誤解成使用內聯更有效。要當心構造函數和析構函數可能會隱藏一些行為，如“偷偷地”執行了基類或成員對象的構造函數和析構函數。所以不要隨便地將構造函數和析構函數的定義體放在類聲明中。一個好的編譯器將會根據函數的定義體，自動地取消不值得的內聯（這進一步說明了 inline 不應該出現在函數的聲明中）。

注意點:

C++內聯函數既能夠去除函數調用所帶來的效率負擔又能夠保留一般函數的優點。然而，內聯函數并不是***藥，在一些情況下，它甚至能夠降低程序的性能。因此在使用的時候應該慎重。

1．我們先來看看內聯函數給我們帶來的好處：從一個用戶的角度來看，C++內聯函數看起來和普通函數一樣， 它可以有參數和返回值，也可以有自己的作用域，然而它卻不會引入一般函數調用所帶來的負擔。另外， 它可以比宏更安全更容易調試。

當然有一點應該意識到，inline specifier僅僅是對編譯器的建議，編譯器有權利忽略這個建議。那么編譯器是如何決定函數內聯與否呢？一般情況下關鍵性因素包括函數體的大小，是否有局部對象被聲明，函數的復雜性等等。

2．那么如果一個函數被聲明為inline但是卻沒有被內聯將會發生什么呢？理論上，當編譯器拒絕內聯一個 函數的時候，那個函數會像普通函數一樣被對待，但是還會出現一些其他的問題。例如下面這段代碼：

// filename Time.h   #include<ctime>   #include<iostream>   using namespace std;   class Time   {   public:   inline void Show()   {   for (int i = 0; i<10; i++)  cout<<time(0)<<endl;  }   };

因為成員函數Time::Show()包括一個局部變量和一個for循環，所以編譯器一般拒絕inline，并且把它當作一個普通的成員函數。但是這個包含類聲明的頭文件會被單獨的#include進各個獨立的編譯單元中：

// filename f1.cpp   #include "Time.h"   void f1()   {   Time t1;   t1.Show();   }   // filename f2.cpp   #include "Time.h"   void f2()   {   Time t2;   t2.Show();   }

結果編譯器為這個程序生成了兩個相同成員函數的拷貝：

void f1();   void f2();   int main()   {   f1();   f2();   return 0;   }

當程序被鏈接的時候，linker將會面對兩個相同的Time::Show()拷貝，于是函數重定義的連接錯誤發生。但是老一些的C++實現對付這種情況的辦法是通過把一個un-inlined函數當作static來處理。因此每一份函數拷貝僅僅在自己的編譯單元中可見，這樣鏈接錯誤就解決了，但是在程序中卻會留下多份函數拷貝。在這種情況下，程序的性能不但沒有提升，反而增加了編譯和鏈接時間以及最終可執行體的大小。但是幸運的是，新的C++標準中關于un-inlined函數的說法已經改變。一個符合標準C++實現應該只生成一份函數拷貝。然而，要想所有的編譯器都支持這一點可能還需要很長時間。

另外關于C++內聯函數還有兩個更令人頭疼的問題。***個問題是該如何進行維護。一個函數開始的時候可能以內聯的形式出現，但是隨著系統的擴展，函數體可能要求添加額外的功能，結果內聯函數就變得不太可能，因此需要把inline specifier去除以及把函數體放到一個單獨的源文件中。另一個問題是當內聯函數被應用在代碼庫的時候產生。當內聯函數改變的時候，用戶必須重新編譯他們的代碼以反映這種改變。然而對于一個非內聯函數，用戶僅僅需要重新鏈接就可以了。

這里想要說的是，內聯函數并不是一個增強性能的靈丹妙藥。只有當函數非常短小的時候它才能得到我們想要的效果，但是如果函數并不是很短而且在很多地方都被調用的話，那么將會使得可執行體的體積增大。最令人煩惱的還是當編譯器拒絕內聯的時候。在老的實現中，結果很不盡人意，雖然在新的實現中有很大的改善，但是仍然還是不那么完善的。一些編譯器能夠足夠的聰明來指出哪些函數可以內聯哪些不能，但是，大多數編譯器就不那么聰明了，因此這就需要我們的經驗來判斷。如果C++內聯函數不能增強行能，就避免使用它！

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