C++语法中的inline内联函数详解

上节我们分析了C++基础语法的const，static以及 this 指针，那么这节内容我们来看一下 inline 内联函数吧！

inline 内联函数

特征

相当于把内联函数里面的内容写在调用内联函数处；

相当于不用执行进入函数的步骤，直接执行函数体；

相当于宏，却比宏多了类型检查，真正具有函数特性；

编译器一般不内联包含循环、递归、switch 等复杂操作的内联函数；

在类声明中定义的函数，除了虚函数的其他函数都会自动隐式地当成内联函数。

inline 使用

// 声明1（加 inline，建议使用）inline int functionName（int first， int second，。..）;

// 声明2（不加 inline）int functionName（int first， int second，。..）;

// 定义inline int functionName（int first， int second，。..） {/****/};

// 类内定义，隐式内联class A { int doA（） { return 0; } // 隐式内联}

// 类外定义，需要显式内联class A { int doA（）;}inline int A：：doA（） { return 0; } // 需要显式内联

编译器对 inline 函数的处理步骤

将 inline 函数体复制到 inline 函数调用点处；

为所用 inline 函数中的局部变量分配内存空间；

将 inline 函数的的输入参数和返回值映射到调用方法的局部变量空间中；

如果 inline 函数有多个返回点，将其转变为 inline 函数代码块末尾的分支（使用 GOTO）。

优缺点

优点

内联函数同宏函数一样将在被调用处进行代码展开，省去了参数压栈、栈帧开辟与回收，结果返回等，从而提高程序运行速度。

内联函数相比宏函数来说，在代码展开时，会做安全检查或自动类型转换（同普通函数），而宏定义则不会。

在类中声明同时定义的成员函数，自动转化为内联函数，因此内联函数可以访问类的成员变量，宏定义则不能。

内联函数在运行时可调试，而宏定义不可以。

缺点

代码膨胀。内联是以代码膨胀（复制）为代价，消除函数调用带来的开销。如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。

inline 函数无法随着函数库升级而升级。inline函数的改变需要重新编译，不像 non-inline 可以直接链接。

是否内联，程序员不可控。内联函数只是对编译器的建议，是否对函数内联，决定权在于编译器。

虚函数（virtual）可以是内联函数（inline）吗？

虚函数可以是内联函数，内联是可以修饰虚函数的，但是当虚函数表现多态性的时候不能内联。

内联是在编译器建议编译器内联，而虚函数的多态性在运行期，编译器无法知道运行期调用哪个代码，因此虚函数表现为多态性时（运行期）不可以内联。

inline virtual 唯一可以内联的时候是：编译器知道所调用的对象是哪个类（如 Base：：who（）），这只有在编译器具有实际对象而不是对象的指针或引用时才会发生。

虚函数内联使用

#include 《iostream》 using namespace std;class Base{public： inline virtual void who（）{ cout 《《 “I am Base

”; } virtual ~Base（） {}};class Derived ： public Base{public： inline void who（） // 不写inline时隐式内联{ cout 《《 “I am Derived

”; }};

int main（）{ // 此处的虚函数 who（），是通过类（Base）的具体对象（b）来调用的，编译期间就能确定了，所以它可以是内联的，但最终是否内联取决于编译器。 Base b; b.who（）;

// 此处的虚函数是通过指针调用的，呈现多态性，需要在运行时期间才能确定，所以不能为内联。 Base *ptr = new Derived（）; ptr-》who（）;

// 因为Base有虚析构函数（virtual ~Base（） {}），所以 delete 时，会先调用派生类（Derived）析构函数，再调用基类（Base）析构函数，防止内存泄漏。 delete ptr; ptr = nullptr;

system（“pause”）; return 0;}

责任编辑：haq