C++内联函数inline详解

目录

据说点赞的人今天会有好运哦~

什么是内联函数？

内联函数解决什么问题？

关于声明文件和定义文件分离？

第二种方式解决：static静态函数

第三种方式：内联函数inline

相关知识：

auto//自动推导类型

容器for

---

---

据说点赞的人今天会有好运哦~

什么是内联函数？

内联函数（inline加在返回值的前面）
理解内联函数，首先理解宏，什么是宏？宏本质上是一个替换：
#define  A  B  //把A换成B（A、B可以是表达式，也可以是某些值）
#define ADD(a , b)  ((a)+(b))//外面的括号是为了确保优先级，里面的括号是因为有可能a或者b是一个表达式
确保优先级不被改变
内联函数就是借用了宏的特点，就是-调用时展开

内联函数解决什么问题？

在C语言中，当一个函数多次调用的时候会建立多个栈帧，耗时耗力
所以，为了避免多次建立栈帧的消耗
祖师爷于是使用了内联函数
什么是内联函数呢？
就是-调用时展开
说白了，就是在调用这个函数的时候不去建立函数栈帧了
而是直接将函数在函数调用处给展开了（注意，展开就无法调试了）
所以叫做，inline，很形象
注意：函数展开，并不是说就是简单的把函数代码拷贝过来
而是在汇编阶段，按照一定的逻辑加载到汇编部分执行

那么，既然说，内联函数避免了建立函数栈帧，减少了函数栈帧的消耗
那么，我们是不是可以把所有的函数都写成inline函数？
这样是不是就可以避免了所有的函数栈帧的消耗，从而加快了效率？
非也非也！
下面设想一个场景：
有一个函数func，100行，需要执行1w次数
如果是inline函数，展开在汇编阶段，忽略其他，我们就认为是100行指令
那么，总的也就是100w行指令
那么，最后形成的out文件就会非常的大，同时，执行一百万个执行，你觉得效率会很快吗？
肯定不会快

那么，如果不是inline函数呢？
就是正常的建立函数栈帧，建立1w个函数栈帧
而在汇编阶段，100行的代码是已经加载好了的
后面每一次调用函数，就是call和jump两个指令，转到100行函数内部代码的地方进行执行
也就是说，是10100行代码
孰慢孰快一目了然
所以，而并不是说用了inline就一定快

总体来说，内联函数是一种以空间换时间的策略
但是，这个空间不是内存空间，而是编译完成的可执行程序
这个可执行程序会变大
如果是小程序，例如说就几行，那么可执行程序膨胀不会那么严重
所以，事实上，内联函数只是一个请求，编译器对内联函数并不是统统都会展开，展开与否要具体要看编译器，代码太多的函数就不会展开

同时，内联不建议声明和定义分离

关于声明文件和定义文件分离？

为什么声明文件和定义文件要声明定义分离，解决链接冲突：
假设没有声明定义分离，而是直接在头文件内定义函数，然后在定义文件顶部写一个头文件
这样，就会导致，编译链接的时候，在定义文件内，头文件展开，导致定义文件也有头文件的内容，也就是函数定义
这样，在头文件和定义文件同时有一个函数的定义，而且不是重载，所以，就会导致重定义的问题
在编译链接阶段就会报错（事实上是链接link阶段出错）
可是#pragma once不就是解决的重复定义的问题的的吗？
不是，#pragma once处理的是同一个文件重复的宏，也就是头文件，例如间接包含的头文件在预处理编译阶段就会被处理删除掉
但是，现在出现的问题是，在两个文件中，出现了相同的函数，而且不是重载
所以，分离定义的意义是防止编译链接冲突

第二种方式解决：static静态函数

静态函数会改变链接属性，不会进符号表
什么是符号表呢？
就是在编译链接阶段，会把所有文件的函数都集中放到一个叫做符号表的地方
这个是声明定义分离重定义错误的本质
而static静态函数，不会进符号表，只在当前文件内可见

第三种方式：内联函数inline

原理和static是一样的，就是不会把地址放到符号表内，就不会导致冲突

所以，为了解决声明和定义分离的问题，总共有三种方案
同时，小函数用内联inline，大函数用static

相关知识：

auto//自动推导类型

会根据右边的值自动推导数据类型，但是不能用来初始化数据，因为无类型
可以用作函数指针的定义，非常舒服
eg：void (*pf) (inr ,int) = func;
auto pf2  = func;
auto的价值是定义类型比较长的变量
但是auto也有弊端，就是影响阅读性，就是不知道当前变量是什么类型
auto不能作为参数
auto不能定义数组
当前auto可以作为返回值，但是不好用，很坑
因为，如果多个函数嵌套转折使用auto的话，其返回值的类型就很难找到，非常蛋疼

容器for

for（auto e ：array）//auto部分也可以使用int、double、char等具体的类型
{
    cout<< e << " ";
}
//e是array的数据的拷贝，改变不了实际的值，要改变可以使用引用:
auto& e//此时e就是array数据的别名，可以进行读写

但是容器for只能用在数组

打印类型：typeid（）.name

初始化指针用nullptr，而不是NULL
因为NULL在C++98的时候，宏定义为0，有时会出现错误