內(nèi)聯(lián)函數(shù)的作用

內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種編譯機(jī)制，優(yōu)點(diǎn)從代碼上是看不出來的，但是程序的執(zhí)行效率上有差別，通常，編譯器對(duì)函數(shù)調(diào)用的處理是一種類似中斷的方式，即當(dāng)執(zhí)行到函數(shù)調(diào)用語句時(shí)，程序把當(dāng)前所有的狀態(tài)信息比如CPU所有寄存器（其中一個(gè)很重要的就是指令指針寄存器）的值保存起來，然后放心大膽地轉(zhuǎn)去執(zhí)行那個(gè)函數(shù)的代碼，執(zhí)行完后再返回原來的地方，恢復(fù)原先保存過的狀態(tài)信息，于是也就可以接著原來被中斷的指令繼續(xù)往下執(zhí)行。

這樣，就很容易實(shí)現(xiàn)代碼的結(jié)構(gòu)化，因?yàn)榭梢园岩恍┆?dú)立的功能模塊寫成函數(shù)，函數(shù)內(nèi)部的變量和外部的變量互不影響，而且函數(shù)執(zhí)行完后就可以釋放這個(gè)函數(shù)內(nèi)部變量的所使用的內(nèi)存空間（這就是為什么函數(shù)退出后，其內(nèi)部變量不再有效），對(duì)內(nèi)存的使用也是很經(jīng)濟(jì)的（否則，如果一個(gè)大的程序全部由一個(gè)函數(shù)組成，那么所有的變量都得自始至終地占用內(nèi)存空間），當(dāng)然，還有其他優(yōu)點(diǎn)，比如可以實(shí)現(xiàn)遞歸，總之是好處多多。

可是，任何事情往往都有兩方面，這樣做雖然好處多多，但也是有代價(jià)的，那就是前面所說的，任何一次函數(shù)調(diào)用，程序都得進(jìn)行保存和恢復(fù)狀態(tài)信息的動(dòng)作，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的術(shù)語說就是進(jìn)棧和退棧，當(dāng)然，還有內(nèi)存分配的過程，如果函數(shù)的代碼非常少，這種代價(jià)并不是可忽略的，比如說，你編寫一個(gè)類，里面有個(gè)記錄狀態(tài)的成員變量：

Class MyClass

{

private：

int m_iState;

}

按照面向?qū)ο蟮乃枷?，函?shù)的屬性應(yīng)盡量的私有化，但外部怎么獲得這個(gè)屬性值呢？一般的方法就是加一個(gè)共有函數(shù)，這就實(shí)現(xiàn)的面向?qū)ο笏枷胫兴^“通過公用接口操作對(duì)象的私有屬性”。于是就變成了：

Class MyClass

{

public：

int GetState（）;

private：

int m_iState;

}

int MyClass：：GetState（）

{

return m_iState;

}

這樣一來，面向?qū)ο笏枷氲故求w現(xiàn)出來了，但你的CPU會(huì)恨你：“你丫一個(gè)鳥函數(shù)就返回一個(gè)整數(shù)卻讓老子進(jìn)一次棧、彈一次?！保瑑?nèi)存也會(huì)埋怨：“兄弟也得跟著分配內(nèi)存！”

但對(duì)你來說，也很委屈，怎么辦，把所有的屬性都改成public？讓外部?jī)?nèi)碼直接訪問？況且，那樣也不解決所有問題，因?yàn)橛袝r(shí)候即使不是為了面向?qū)ο?，我們也需要把?dú)立的功能模塊做成函數(shù)，比如說產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的函數(shù)。我想

int iRand=rand（）;

總比：

int iRand=（（int）（MULTIPLIER * Seed + INCREMENT）》》16）&0x7fff;

看起來舒服吧？（我這里只是打個(gè)比方，VC的rand函數(shù)并不是內(nèi)聯(lián)函數(shù)）

而內(nèi)聯(lián)函數(shù)就是解決這個(gè)問題了，對(duì)于程序員，他還是把獨(dú)立功能寫成函數(shù)的形式，但只要聲明為內(nèi)聯(lián)，編譯器就不把它編譯成一次函數(shù)調(diào)用，而只是類似于把函數(shù)的代碼拷貝到被調(diào)用的地方，而且這完全是編譯器私下里完成的，原來的訪問權(quán)限等問題絲毫不受影響。這不是兩全齊美了嗎：在保證代碼的面向?qū)ο笮院徒Y(jié)構(gòu)化不受損失的條件下，程序的效率也沒有損失，比如上面那個(gè)類，就變成了：

Class MyClass

{

public：

inline int GetState（）;

private：

int m_iState;

}

int inline MyClass：：GetState（）

{

return m_iState;

}

有一點(diǎn)要注意，內(nèi)聯(lián)函數(shù)要跟類的聲明寫在同一個(gè)文件中，否則編譯會(huì)出錯(cuò)。按照VC管理源文件的風(fēng)格來說，就是內(nèi)聯(lián)函數(shù)最好寫在聲明類的.h文件中，而不是像一般函數(shù)那樣寫在實(shí)現(xiàn)類的.cpp文件中。

當(dāng)然，內(nèi)聯(lián)函數(shù)還有另外一種寫法，就是直接寫在類中，此時(shí)，不必使用“inline”關(guān)鍵字。

Class MyClass

{

public：

int GetState（）{ return m_iState; }

private：

int m_iState;

}

最后，還要注意，內(nèi)聯(lián)函數(shù)只是一種編譯機(jī)制，用上面兩種形式聲明的函數(shù)僅僅是建議編譯器進(jìn)行內(nèi)聯(lián)，而編譯器是否內(nèi)聯(lián)不一定。正如前面所說，函數(shù)調(diào)用的開銷只是對(duì)小的函數(shù)不可忽略，對(duì)于重量級(jí)的函數(shù)還是可以忽略的，而且在絕大多數(shù)的場(chǎng)合，函數(shù)調(diào)用才是人間正道，才是解決問題的最佳。所以大多數(shù)編譯器并不把帶有循環(huán)、遞歸等或者代碼比較多的函數(shù)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)編譯，有的甚至不允許聲明成內(nèi)聯(lián)的。

C語言的內(nèi)聯(lián)函數(shù)的作用

［cpp］ view plain copy關(guān)內(nèi)聯(lián)函數(shù)鍵字inline

［cpp］ view plain copyvoid myprintf（int a）

{

priintf（“%d”，a）;

}

int main（）

{

for（i=0;i《100;i++）

myprintf（3）;

}

對(duì)于這個(gè)函數(shù)，在進(jìn)行反復(fù)的打印3的過程中我們是不是要反復(fù)的調(diào)用myprintf（int a）這個(gè)函數(shù)，進(jìn)函數(shù)和出函數(shù)是需要時(shí)間的，假設(shè)這個(gè)過程用時(shí)為4ms，而執(zhí)行printf這個(gè)操作只需要2ms，那么在100次循環(huán)的過程中進(jìn)出函數(shù)的時(shí)間比函數(shù)功能printf需要的時(shí)間還要長(zhǎng)，這樣很影響工作效率。于是，我們就想要如何去免去進(jìn)出函數(shù)的過程呢？那么就可以聲明inline這個(gè)關(guān)鍵字，有何用途？當(dāng)我們聲明了一個(gè)inline的函數(shù)時(shí)候，函數(shù)被調(diào)用的語句就被替換成了函數(shù)本身，進(jìn)行了一個(gè)預(yù)處理

［cpp］ view plain copyint main（）

{

for（i=0;i《100;i++）

void myprintf（3）

{

printf（“%d”，3）;

}

return 0;

}

這樣一來我就非常明顯的知道這個(gè)函數(shù)是干什么的了，就不需要去調(diào)用函數(shù)的定義部分，再通俗點(diǎn)講，原來我要從家里去外面的商店去買冰淇淋（來回需要時(shí)間），現(xiàn)在商店就在我家里面了，那么我是不是省去了去商店的時(shí)間呢？但是相應(yīng)的我這個(gè)家要很大（也就是所謂的空間要很大才能包含這個(gè)商店對(duì)吧？）這樣就是用空間去換取了時(shí)間了。

內(nèi)聯(lián)函數(shù)在編譯層面類似于宏替換。也就是說，程序執(zhí)行過程中調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)不需要入棧出棧，所以效率會(huì)提高。

［cpp］ view plain copy#include《stdio.h》

inline int add（int x， int y）

{

return x+y;

}

int main（）

{

int i，j，k;

printf（“請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù)的值：”）;

scanf（“%d%d”，&i，&j）;

k=add（i，j）;

printf（“k=%d\n”，k）;

return 0;

}