內(nèi)聯(lián)函數(shù)(內(nèi)嵌函數(shù),內(nèi)置函數(shù))
調(diào)用函數(shù)時(shí)需要一定的時(shí)間和空間的開(kāi)銷(xiāo)。C++提供一種提高效率的方法,即在編譯時(shí)將函數(shù)調(diào)用處用函數(shù)體替換,類(lèi)似于C語(yǔ)言中的宏展開(kāi)。這種在函數(shù)調(diào)用處直接嵌入函數(shù)體的函數(shù)稱(chēng)為內(nèi)聯(lián)函數(shù)(inline function),又稱(chēng)內(nèi)嵌函數(shù)或內(nèi)嵌函數(shù)。
指定內(nèi)聯(lián)函數(shù)的方法很簡(jiǎn)單,只需要在定義函數(shù)時(shí)增加 inline 關(guān)鍵字。
注意:是在函數(shù)定義時(shí)增加 inline 關(guān)鍵字,而不是在函數(shù)聲明時(shí)。在函數(shù)聲明時(shí)增加 inline 關(guān)鍵雖然沒(méi)有錯(cuò)誤,但是也沒(méi)有任何效果
inline 關(guān)鍵字放在函數(shù)聲明處不會(huì)起作用:
inline void swap(int &a, int &b);void swap(int &a, int &b){ int temp = a; a = b; b = temp;}inline 關(guān)鍵字應(yīng)該與函數(shù)體放在一起:void swap(int &a, int &b);inline void swap(int &a, int &b){ int temp = a; a = b; b = temp;}采用內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以有效避免函數(shù)調(diào)用的開(kāi)銷(xiāo),程序執(zhí)行效率更高。使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)的缺點(diǎn)就是,如果被聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體非常大,則編譯器編譯后程序的可執(zhí)行碼將會(huì)變得很大。
另外,如果函數(shù)體內(nèi)出現(xiàn)循環(huán)或者其它復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)的時(shí)候,這個(gè)時(shí)候處理這些復(fù)雜控制結(jié)構(gòu)所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于函數(shù)調(diào)用所花的時(shí)間,因此如果將這類(lèi)函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)意義不大,反而會(huì)使得編譯后可執(zhí)行代碼變長(zhǎng)。
通常在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們會(huì)將一些頻繁被調(diào)用的短小函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明:對(duì)函數(shù)作inline聲明,只是程序員對(duì)編譯系統(tǒng)提出的一個(gè)建議,也就是說(shuō)它是建議性的,而不是指令性的。并非一經(jīng)指定為inline,編譯系統(tǒng)就必須這樣做。編譯系統(tǒng)會(huì)根據(jù)具體情況決定是否這樣做。
一個(gè)完整的示例:
#include <iostream>using namespace std;int max(int, int, int); //函數(shù)聲明,左端也可以加inlineint main( ){ int i=10, j=20, k=30, m; m = max(i, j, k); cout<<"max="<<m<<endl; return 0;}inline int max(int a, int b, int c) //定義max為內(nèi)聯(lián)函數(shù){ if(b>a) a=b; if(c>a) a=c; return a;}運(yùn)行結(jié)果:
max=30
由于在定義函數(shù)時(shí)指定它為內(nèi)置函數(shù),因此編譯系統(tǒng)在遇到函數(shù)調(diào)用“max(i, j, k)”時(shí),就用max函數(shù)體的代碼代替“max(i,j, k)”,同時(shí)將實(shí)參代替形參。這樣,程序第6行 “m=max(i, j, k);”就被置換成:
if (j>i) i=j; if(k>i) i=k; m=i;
函數(shù)重載
在編程時(shí),有時(shí)我們要實(shí)現(xiàn)的是同一類(lèi)的功能,只是有些細(xì)節(jié)不同。例如希望從3個(gè)數(shù)中找出其中的最大者,而每次求最大數(shù)時(shí)數(shù)據(jù)的類(lèi)型不同,可能是3個(gè)整數(shù)、3個(gè)雙精度數(shù)或3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)。程序設(shè)計(jì)者往往會(huì)分別設(shè)計(jì)出3個(gè)不同名的函數(shù),其函數(shù)原型為:
int max1(int a, int b, int c); //求3個(gè)整數(shù)中的最大者 double max2(double a, double b, double c); //求3個(gè)雙精度數(shù)中最大者 long max3(long a, long b, long c); //求3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)中的最大者
C++允許用同一函數(shù)名定義多個(gè)函數(shù),這些函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)類(lèi)型不同。這就是函數(shù)的重載(function overloading)。即對(duì)一個(gè)函數(shù)名重新賦予它新的含義,使一個(gè)函數(shù)名可以多用。
對(duì)上面求最大數(shù)的問(wèn)題可以編寫(xiě)如下的C++程序。
【例】求3個(gè)數(shù)中最大的數(shù)(分別考慮整數(shù)、雙精度數(shù)、長(zhǎng)整數(shù)的情況)。
#include <iostream>using namespace std;int main( ){ int max(int a,int b,int c); //函數(shù)聲明 double max(double a,double b,double c); //函數(shù)聲明 long max(long a,long b,long c);//函數(shù)聲明 int i1,i2,i3,i; cin>>i1>>i2>>i3; //輸入3個(gè)整數(shù) i=max(i1,i2,i3); //求3個(gè)整數(shù)中的最大者 cout<<"i_max="<<i<<endl; double d1,d2,d3,d; cin>>d1>>d2>>d3; //輸入3個(gè)雙精度數(shù) d=max(d1,d2,d3); //求3個(gè)雙精度數(shù)中的最大者 cout<<"d_max="<<d<<endl; long g1,g2,g3,g; cin>>g1>>g2>>g3; //輸入3個(gè)長(zhǎng)整數(shù) g=max(g1,g2,g3); //求3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)中的最大者 cout<<"g_max="<<g<<endl;}int max(int a,int b,int c) //定義求3個(gè)整數(shù)中的最大者的函數(shù){ if(b>a) a=b; if(c>a) a=c; return a;}double max(double a,double b,double c)//定義求3個(gè)雙精度數(shù)中的最大者的函數(shù){ if(b>a) a=b; if(c>a) a=c; return a;}long max(long a,long b,long c) //定義求3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)中的最大者的函數(shù){ if(b>a) a=b; if(c>a) a=c; return a;}運(yùn)行情況如下: