什么时候我应该写关键字内联的函数/方法在c++ ?

在看到一些答案后,一些相关的问题:

在c++中,什么时候我不应该为函数/方法写关键字“内联”? 什么时候编译器不知道什么时候使一个函数/方法'内联'? 当一个应用程序为一个函数/方法写“内联”时,它是否重要?


当前回答

除非您正在编写一个库或有特殊的原因,否则您可以忘记内联,而是使用链接时间优化。它消除了函数定义必须在头文件中才能考虑跨编译单元进行内联的要求,这正是内联所允许的。

(但请参阅为什么不使用链接时间优化?)

其他回答

一个用例可能发生在继承上。例如,如果以下所有情况都为真:

你有某个类的基类 基类需要是抽象的 基类除了析构函数之外没有纯虚方法 您不希望为基类创建CPP文件,因为这是徒劳的

然后你必须定义析构函数;否则,你会有一些未定义的引用链接错误。此外,你不仅要定义,还要用inline关键字定义析构函数;否则,您将有多个定义链接错误。

这可能发生在一些只包含静态方法或编写基异常类的辅助类上。

让我们举个例子:

Base.h:

class Base {
public:
    Base(SomeElementType someElement) noexcept : _someElement(std::move(someElement)) {}

    virtual ~Base() = 0;

protected:
    SomeElementType _someElement;
}

inline Base::~Base() = default;

Derived1.h:

#include "Base.h"

class Derived1 : public Base {
public:
    Derived1(SomeElementType someElement) noexcept : Base(std::move(someElement)) {}

    void DoSomething1() const;
}

Derived1.cpp:

#include "Derived1.h"

void Derived1::DoSomething1() const {
    // use _someElement 
}

Derived2.h:

#include "Base.h"

class Derived2 : public Base {
public:
    Derived2(SomeElementType someElement) noexcept : Base(std::move(someElement)) {}

    void DoSomething2() const;
}

Derived2.cpp:

#include "Derived2.h"

void Derived2::DoSomething2() const {
    // use _someElement 
}

通常,抽象类有一些纯虚方法,而不是构造函数或析构函数。因此,你不必分离基类的虚析构函数的声明和定义,你可以只写virtual ~ base () = default;关于类声明。然而,在我们的案例中,情况并非如此。

据我所知,MSVC允许你在类声明上写这样的东西:virtual ~Base() = 0{}。所以你不需要用内联关键字分离声明和定义。但它将只与MSVC编译器工作。

现实世界的例子:

BaseException.h:

#pragma once

#include <string>

class BaseException : public std::exception {
public:
    BaseException(std::string message) noexcept : message(std::move(message)) {}
    virtual char const* what() const noexcept { return message.c_str(); }

    virtual ~BaseException() = 0;

private:
    std::string message;
};

inline BaseException::~BaseException() = default;

SomeException.h:

#pragma once

#include "BaseException.h"

class SomeException : public BaseException {
public:
    SomeException(std::string message) noexcept : BaseException(std::move(message)) {}
};

SomeOtherException.h:

#pragma once

#include "BaseException.h"

class SomeOtherException : public BaseException {
public:
    SomeOtherException(std::string message) noexcept : BaseException(std::move(message)) {}
};

main.cpp:

#include <SomeException.h>
#include <SomeOtherException.h>

#include <iostream>

using namespace std;

static int DoSomething(int argc) {
    try {
        switch (argc) {
        case 0:
            throw SomeException("some");
        case 1:
            throw SomeOtherException("some other");
        default:
            return 0;
        }
    }
    catch (const exception& ex) {
        cout << ex.what() << endl;
        return 1;
    }
}

int main(int argc, char**) {
    return DoSomething(argc);
}

实际上,几乎从来没有。你所做的只是建议编译器将给定的函数内联(例如,替换对该函数的所有调用/w它的函数体)。当然,这不能保证:编译器可能会忽略该指令。

编译器通常会很好地检测和优化这样的事情。

什么时候应该内联:

1.当人们想要避免调用函数时发生的开销,如参数传递,控制传递,控制返回等。

2.函数应该很小,经常被调用,并且内联是非常有利的,因为根据80-20规则,尽量使那些对程序性能有重大影响的函数内联。

正如我们所知,内联只是一个请求编译器类似于注册,它将花费你在对象代码大小。

天啊,我最讨厌的事之一。

内联更像静态或extern,而不是告诉编译器内联函数的指令。Extern, static, inline是链接指令,几乎只由链接器使用,而不是编译器。

据说,内联提示编译器,你认为函数应该内联。这在1998年可能是正确的,但十年后,编译器不需要这样的提示。更不用说,当涉及到优化代码时,人类通常是错误的,所以大多数编译器会忽略“提示”。

static - the variable/function name cannot be used in other translation units. Linker needs to make sure it doesn't accidentally use a statically defined variable/function from another translation unit. extern - use this variable/function name in this translation unit but don't complain if it isn't defined. The linker will sort it out and make sure all the code that tried to use some extern symbol has its address. inline - this function will be defined in multiple translation units, don't worry about it. The linker needs to make sure all translation units use a single instance of the variable/function.

注意:通常,将模板声明为内联是没有意义的,因为它们已经具有内联的链接语义。但是,模板的显式专门化和实例化需要内联使用。


具体问题解答:

When should I write the keyword 'inline' for a function/method in C++? Only when you want the function to be defined in a header. More exactly only when the function's definition can show up in multiple translation units. It's a good idea to define small (as in one liner) functions in the header file as it gives the compiler more information to work with while optimizing your code. It also increases compilation time. When should I not write the keyword 'inline' for a function/method in C++? Don't add inline just because you think your code will run faster if the compiler inlines it. When will the compiler not know when to make a function/method 'inline'? Generally, the compiler will be able to do this better than you. However, the compiler doesn't have the option to inline code if it doesn't have the function definition. In maximally optimized code usually all private methods are inlined whether you ask for it or not. As an aside to prevent inlining in GCC, use __attribute__(( noinline )), and in Visual Studio, use __declspec(noinline). Does it matter if an application is multithreaded when one writes 'inline' for a function/method? Multithreading doesn't affect inlining in any way.

除非您正在编写一个库或有特殊的原因,否则您可以忘记内联,而是使用链接时间优化。它消除了函数定义必须在头文件中才能考虑跨编译单元进行内联的要求,这正是内联所允许的。

(但请参阅为什么不使用链接时间优化?)