C++內(nèi)聯(lián)函數(shù)(Inline)介紹

2019-11-17 05:08:19

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供稿：網(wǎng)友

　　
　　介紹內(nèi)聯(lián)函數(shù)之前，有必要介紹一下預(yù)處理宏。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的功能和預(yù)處理宏的功能相似。相信大家都用過預(yù)處理宏，我們會經(jīng)常定義一些宏，如

#define TABLE_COMP(x) ((x)>0?(x):0)　
就定義了一個宏。

　　為什么要使用宏呢？因?yàn)楹瘮?shù)的調(diào)用必須要將程序執(zhí)行的順序轉(zhuǎn)移到函數(shù)所存放在內(nèi)存中的某個地址，將函數(shù)的程序內(nèi)容執(zhí)行完后，再返回到轉(zhuǎn)去執(zhí)行該函數(shù)前的地方。這種轉(zhuǎn)移操作要求在轉(zhuǎn)去執(zhí)行前要保存現(xiàn)場并記憶執(zhí)行的地址，轉(zhuǎn)回后要恢復(fù)現(xiàn)場，并按原來保存地址繼續(xù)執(zhí)行。因此，函數(shù)調(diào)用要有一定的時間和空間方面的開銷，于是將影響其效率。而宏只是在預(yù)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，所以調(diào)用一個宏比調(diào)用一個函數(shù)更有效率。

　　但是宏也有很多的不盡人意的地方。

　　1、．宏不能訪問對象的私有成員。

　　2、．宏的定義很輕易產(chǎn)生二意性。

　　我們舉個例子：

#define TABLE_MULTI(x) (x*x)
　　我們用一個數(shù)字去調(diào)用它,TABLE_MULTI(10)，這樣看上去沒有什么錯誤，結(jié)果返回100,是正確的，但是假如我們用TABLE_MULTI(10+10)去調(diào)用的話，我們期望的結(jié)果是４００，而宏的調(diào)用結(jié)果是(10+10*10+10),結(jié)果是120，這顯然不是我們要得到的結(jié)果。避免這些錯誤的方法，一是給宏的參數(shù)都加上括號。

#define TABLE_MULTI(x) ((x)*(x))
　　這樣可以確保不會出錯，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(diào)用它，他們本意是希望得到(a+1)*(a+1)的結(jié)果，而實(shí)際上呢？我們可以看看宏的展開結(jié)果: (a++)*(a++)，假如a的值是４，我們得到的結(jié)果是5*6=30。而我們期望的結(jié)果是5*5=25,這又出現(xiàn)了問題。事實(shí)上，在一些C的庫函數(shù)中也有這些問題。例如: Toupper(*pChar++)就會對pChar執(zhí)行兩次++操作，因?yàn)門oupper實(shí)際上也是一個宏。

　　我們可以看到宏有一些難以避免的問題，怎么解決呢？

　　下面就是用我要介紹的內(nèi)聯(lián)函數(shù)來解決這些問題，我們可以使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)來取代宏的定義。而且事實(shí)上我們可以用內(nèi)聯(lián)函數(shù)完全取代預(yù)處理宏。

　　內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏的區(qū)別在于，宏是由預(yù)處理器對宏進(jìn)行替代，而內(nèi)聯(lián)函數(shù)是通過編譯器控制來實(shí)現(xiàn)的。而且內(nèi)聯(lián)函數(shù)是真正的函數(shù)，只是在需要用到的時候，內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏一樣的展開，所以取消了函數(shù)的參數(shù)壓棧，減少了調(diào)用的開銷。你可以象調(diào)用函數(shù)一樣來調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，而不必?fù)?dān)心會產(chǎn)生于處理宏的一些問題。

　　我們可以用Inline來定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)，不過，任何在類的說明部分定義的函數(shù)都會被自動的認(rèn)為是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

　　下面我們來介紹一下內(nèi)聯(lián)函數(shù)的用法。

　　內(nèi)聯(lián)函數(shù)必須是和函數(shù)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，編譯器只是把函數(shù)作為普通的函數(shù)申明，我們必須定義函數(shù)體。

Inline tablefunction(int I) {return I*I};
　　這樣我們才算定義了一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)。我們可以把它作為一般的函數(shù)一樣調(diào)用。但是執(zhí)行速度確比一般函數(shù)的執(zhí)行速度要快。

　　我們也可以將定義在類的外部的函數(shù)定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，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(shù)都是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。在C++中，在類的內(nèi)部定義了函數(shù)體的函數(shù)，被默認(rèn)為是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。而不管你是否有inline要害字。

　　內(nèi)聯(lián)函數(shù)在C++類中，應(yīng)用最廣的，應(yīng)該是用來定義存取函數(shù)。我們定義的類中一般會把數(shù)據(jù)成員定義成私有的或者保護(hù)的，這樣，外界就不能直接讀寫我們類成員的數(shù)據(jù)了。對于私有或者保護(hù)成員的讀寫就必須使用成員接口函數(shù)來進(jìn)行。假如我們把這些讀寫成員函數(shù)定義成內(nèi)聯(lián)函數(shù)的話，將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(dāng)然，內(nèi)聯(lián)函數(shù)也有一定的局限性。就是函數(shù)中的執(zhí)行代碼不能太多了，假如，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體過大，一般的編譯器會放棄內(nèi)聯(lián)方式，而采用普通的方式調(diào)用函數(shù)。這樣，內(nèi)聯(lián)函數(shù)就和普通函數(shù)執(zhí)行效率一樣了。

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