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inline那些事

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1.类中内联

头文件中声明方法

class A
{
public:
    void f1(int x); 

    /**
     * @brief 类中定义了的函数是隐式内联函数,声明要想成为内联函数，必须在实现处(定义处)加inline关键字。
     *
     * @param x
     * @param y
     */
    void Foo(int x,int y) ///< 定义即隐式内联函数！
    {
    
    };
    void f2(int x); ///< 声明后，要想成为内联函数，必须在定义处加inline关键字。  
};

实现文件中定义内联函数：

#include <iostream>
#include "inline.h"

using namespace std;

/**
 * @brief inline要起作用,inline要与函数定义放在一起,inline是一种“用于实现的关键字,而不是用于声明的关键字”
 *
 * @param x
 * @param y
 *
 * @return 
 */
int Foo(int x,int y);  // 函数声明
inline int Foo(int x,int y) // 函数定义
{
    return x+y;
}

// 定义处加inline关键字，推荐这种写法！
inline void A::f1(int x){

}

int main()
{

    
    cout<<Foo(1,2)<<endl;

}
/**
 * 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）。
 */

内联能提高函数效率，但并不是所有的函数都定义成内联函数！内联是以代码膨胀(复制)为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率。

  • 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，那么效率的收获会更少！

  • 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。

以下情况不宜用内联：

（1）如果函数体内的代码比较长，使得内联将导致内存消耗代价比较高。

（2）如果函数体内出现循环，那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。

2.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。
  • 内联是在编译期建议编译器内联，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。
#include <iostream>  
using namespace std;
class Base
{
public:
    inline virtual void who()
    {
        cout << "I am Base\n";
    }
    virtual ~Base() {}
};
class Derived : public Base
{
public:
    inline void who()  // 不写inline时隐式内联
    {
        cout << "I am Derived\n";
    }
};

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;

    
    return 0;
}