透徹了解 inlining 的里里外外

inline 的優(yōu)點(diǎn)

Inline 函數(shù)是非常好的設(shè)計(jì)，既可以調(diào)用它們又可以不需要承受函數(shù)調(diào)用而導(dǎo)致的額外開銷（如寄存器保存等）。編譯器的優(yōu)化機(jī)制通常就是濃縮“不含函數(shù)調(diào)用”的代碼。但是 inline 也有副作用，就是增加目標(biāo)代碼的大小，具體如何請(qǐng)看下方實(shí)例：

如果 inline 函數(shù)有多條（也不能太多，太多的話編譯器不會(huì)把其當(dāng)作 inline 函數(shù)），代碼就膨脹得很快。如果代碼膨脹而造成程序體積過(guò)大，inline 會(huì)導(dǎo)致額外的內(nèi)存換頁(yè)（paging），降低指令還俗緩存裝置的命中率（instruction cache hit rate）。

inline 的提出有兩種，一種是隱式，一種是顯式。隱式提出就是將函數(shù)定義在 class 內(nèi)：

另一種是顯式，如 case 1 中那樣，函數(shù)用 inline 修飾。

但是要注意一點(diǎn)，inline 只是一種申請(qǐng)，并不是強(qiáng)制編譯器要這么做，編譯器可以不聽。

inline 的缺點(diǎn)

Inline 函數(shù)通常被置于頭文件內(nèi)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)環(huán)境下進(jìn)行編譯，為了將函數(shù)調(diào)用替換為被調(diào)用函數(shù)的本體，是需要知道這個(gè)函數(shù)長(zhǎng)什么樣子的，否則無(wú)法完成替換。少數(shù)環(huán)境可以在運(yùn)行期再進(jìn)行替換，但是畢竟是少數(shù)。這就導(dǎo)致了大多數(shù)情況下，如果 inline 的函數(shù)本體有修改，所有涉及到該 inline 函數(shù)的整個(gè)文件需要重新編譯，你應(yīng)該聽說(shuō)過(guò) C++ 大項(xiàng)目編譯一次時(shí)間很長(zhǎng)。

inline 函數(shù)無(wú)法設(shè)置斷點(diǎn)，因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)在執(zhí)行過(guò)程中早就被替換為了函數(shù)本體，這個(gè)函數(shù)是不存在的，也就無(wú)法根據(jù)這個(gè)函數(shù)來(lái)設(shè)置斷點(diǎn)。如果需要調(diào)試，只能在調(diào)試版程序中禁止發(fā)生 inlining。

inline 的注意點(diǎn)

inline 很多時(shí)候要和 template 一起使用，只有 template 下所有類型都需要被聲明為 inline 才使用 inline ，否則就不該使用 inline。大部分編譯器拒絕太過(guò)復(fù)雜的 inlining（比如帶有循環(huán)和遞歸）。而且?guī)缀跛袑?duì) virtual 函數(shù)的調(diào)用都會(huì)使得 inlining 落空。

即使編譯器有意 inlining 某個(gè)函數(shù)，實(shí)際上還是需要為其生成一個(gè)函數(shù)本體，因?yàn)槲覀兛赡軙?huì)在代碼中使用到函數(shù)指針，如果沒有這個(gè)函數(shù)本體，指向該函數(shù)的函數(shù)指針將為空，這不合理。