【C++】内联函数

目录

• 前言
• 一、内联函数的概念
• 二、内联函数的特征
• 三、总结：
• 四、如何在 vs2022 查看反汇编以及 debug 模式下查看 inline 反汇编需要调整的配置。
• • 4.1 查看反汇编
  • 4.1 debug 模式下查看 inline 反汇编需要调整的配置
• 结尾

前言

各位友友好，我们又见面了！本节我们将进入C++基础之内联函数的学习，这节小编会从不同的角度给大家介绍内联函数的概念及特征。下面我们正式开始。

一、内联函数的概念

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，使得没有函数压栈的开销，内联函数可以提升程序运行的效率。

使用方法：在函数前加上 inline 即可，例如 : inline int Add（int left,int right){ }

下面我们来看一段代码并查看其反汇编（这里小编直接给出 debug 模式 下代码的反汇编，大家也可以自行去VS查看，下面也会附上查看反汇编的方法）：

说明：第一张图是 VS 2022 的反汇编图，第二张图是旧版 VS 2013 的反汇编图

解释： 我们看第一张图汇编的第一第二行，这里把值 2，1 分别传给了 edx, ecx ( edx,ecx 是通用寄存器，保留临时数据，mov 即是赋值的指令），这里的传值即是一个传参的过程，现在为了效率更快，就把值直接传给了寄存器进行存取；（ vs2013 是把值压进栈区进行存取，即传值是一个压栈的过程，如第二张图的 push ）；即我们调用这个函数的过程是先把 2 传给 edx,再把 1 传给 ecx,然后再去调 Add 这个函数 (即汇编的第三行，call Add );我们都知道，调用函数是要建立栈帧的，而建立栈帧是有消耗的（函数栈帧图可看下图）。 （建立栈帧和销毁都是有消耗的）

我们再来举一个形象的例子，例如我们平时所写的 void Swap (int& a , int& b ){ int tmp = a ; a = b ; b=tmp} 这个函数，这个函数很简单，就三行代码，但是我们很多地方都有用到 Swap 函数(冒泡排序，插入排序，快速排序等等），这些地方我们都要调用这个函数，但是调用这个函数又有开销，要建立栈帧，造成了很多效率的损失。
那么有什么办法可以解决这个问题呢？（频繁调用 Swap 是有消耗的）
1.在C语言中：使用宏函数

宏函数的好处：宏函数在预处理阶段的时候在调用函数的地方把函数展开了，展开以后就没有建立栈帧、压栈、销毁之类的开销了。
但是宏函数也有很多缺点；如：可读性比较差，不能调试等等。

2.在C++中：使用内联函数（在函数前面加上 inline ，加上之后函数就会在调用它的地方展开，当然你也可以每次在调用的地方写一个这样的函数，这样也没有调用函数，但是每次都去写是不是超级麻烦，所以 inline 展开就相当于帮你完成了每次都去写的这个步骤）

如果我们在上述函数前增加 inline 关键字将其改成内联函数，那么在编译期间编译器就会用函数体替换函数调用，这样我们就可以减少消耗辣！我们来看看加了 inline 之后的汇编（注意：vs 在debug 模式下查看 inline 的汇编需要调整配置，方法我们会放到文章最后，这里直接看小编的截图）

这里我们可以看到并没有函数的调用（没有 call Add), 而是在调用这个函数的地方直接实现了 1 + 2（即 left + right ；：在调用的地方展开了)，这样就减少了调用函数的开销，提高了效率。
但是内联函数也不是什么时候都适合用的，下面我们来看看他的特征吧！

二、内联函数的特征

1、 inline是一种以空间换时间的做法，可以省去调用函数的开销。但是代码很长或者有循环/递归的函数不适宜
使用作为内联函数。一般内联适用于小函数（即小于20行代码左右的函数）。
2、 inline对于编译器而言只是一个建议，编译器会自动优化，如果定义为inline的函数体内代码比较长或者有递归等等，编译器优化时会忽略掉内联（不会展开）。
3、inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会
找不到。（内联函数没有地址），例如下面代码：

//F.h    //头文件
#include<iostream>
using namesapace std;

inline void f(int i);//函数的声明
--------------------------------------------------------------------
//F.cpp
#include"F.h"
void f(int i)[     //函数的定义
    cout << i << endl;
}

//main.cpp
#include"F.h"
int main(){
    f(10);
    return 0;
}

//编译时出现的链接错误：main.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "void __cdecl f(int)" (?
//f@@YAXH@Z)，该符号在函数 _main 中被引用

三、总结：

宏的优缺点？
优点：
1.增强代码的复用性。
2.提高性能。
缺点：
1.不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）
2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。
3.没有类型安全的检查 。
C++有哪些技术替代宏？
1.常量定义 换用const 。 (例： #define N 10 用 const int N = 10 来替代）
2. 函数定义 换用内联函数。

四、如何在 vs2022 查看反汇编以及 debug 模式下查看 inline 反汇编需要调整的配置。

4.1 查看反汇编

方法1：键盘按下 F10 （有些笔记本是Fn + F10)，使程序进入调试状态；然后鼠标移动到想要查看汇编的那一行代码，右击鼠标，选择转到反汇编，并点击它即可。
方法2：键盘按下 F10 ，使程序进入调试状态；然后鼠标点击电脑最上面的调试（D）；然后再选择窗口，然后选择反汇编即可。如下图：

4.1 debug 模式下查看 inline 反汇编需要调整的配置

1.首先点击电脑最上面的调试（D) ,然后点击最下面的调试属性，然后展开 C/C++ 那一项，点击常规 -> 调试信息格式（改成 程序数据库（/Zi））。如下图：

2.再点击优化->内联函数扩展（改成：只适用于_inline(/ ob1),然后点击应用即可。如下图：

完成以上操作就能查看 dedug 模式下 inline 函数的反汇编了。

结尾

以上即为本节的所有内容辣！喜欢的友友们记得点赞评论加收藏哦，小编会努力给大家更新更精彩的内容的!