在c++中使用内联函数的优点/缺点是什么?我看到它只提高了编译器输出的代码的性能,但随着今天优化的编译器,快速的cpu,巨大的内存等(不像在1980年<内存是稀缺的,所有东西都必须适合100KB内存),他们今天真正有什么优势?
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这并不完全是关于性能。c++和C都用于嵌入式编程,位于硬件之上。例如,如果您要编写中断处理程序,则需要确保代码可以立即执行,而不会交换额外的寄存器和/或内存页。这就是内联派上用场的时候。好的编译器在需要速度时自己做一些“内联”,但“内联”迫使它们这样做。
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内联允许您在头文件中放置函数定义,并在多个源文件中#包含该头文件,而不违反一个定义规则。
我想补充一点,在构建共享库时,内联函数是至关重要的。如果不将函数标记为内联,则它将以二进制形式导出到库中。如果导出,它也将出现在符号表中。另一方面,内联函数不会被导出,既不会被导出到库二进制文件中,也不会被导出到符号表中。
当库打算在运行时加载时,它可能是关键的。它还可能打击二进制兼容的库。在这种情况下,不要使用内联。
内联函数更快,因为你不需要将参数和返回地址等东西推入或弹出堆栈;但是,它确实会使二进制文件略大一些。
有显著的区别吗?对大多数人来说,在现代硬件上还不够明显。但它可以产生影响,这对一些人来说已经足够了。
将某些东西标记为内联并不能保证它将是内联的。这只是给编译器的一个建议。有时候是不可能的比如你有一个虚函数,或者涉及到递归。有时候编译器会选择不使用它。
我可以看到这样的情况会产生明显的不同:
inline int aplusb_pow2(int a, int b) {
return (a + b)*(a + b) ;
}
for(int a = 0; a < 900000; ++a)
for(int b = 0; b < 900000; ++b)
aplusb_pow2(a, b);
在将函数内联到so库时遇到了同样的麻烦。似乎内联函数没有编译到库中。因此,如果一个可执行文件想要使用库的内联函数,链接器会输出一个“未定义引用”错误。(我碰巧用gcc 4.5编译Qt源代码。
Why not make all functions inline by default? Because it's an engineering trade off. There are at least two types of "optimization": speeding up the program and reducing the size (memory footprint) of the program. Inlining generally speeds things up. It gets rid of the function call overhead, avoiding pushing then pulling parameters from the stack. However, it also makes the memory footprint of the program bigger, because every function call must now be replaced with the full code of the function. To make things even more complicated, remember that the CPU stores frequently used chunks of memory in a cache on the CPU for ultra-rapid access. If you make the program's memory image big enough, your program won't be able to use the cache efficiently, and in the worst case inlining could actually slow your program down. To some extent the compiler can calculate what the trade offs are, and may be able to make better decisions than you can, just looking at the source code.