【GNU笔记】内联函数与宏一样快 An Inline Function is As Fast As a Macro

本文主要是介绍【GNU笔记】内联函数与宏一样快 An Inline Function is As Fast As a Macro，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

内联函数与宏一样快 An Inline Function is As Fast As a Macro

通过声明内联函数，你可以指示 GCC 更快地调用该函数。GCC 可以实现这一点的一种方法是将该函数的代码集成到其调用者的代码中。这通过消除函数调用开销使执行速度更快；此外，如果任何实际参数值是常量，则它们的已知值可能允许在编译时进行简化，因此不需要包含所有内联函数的代码。对代码大小的影响是难以预测的；根据具体情况，使用内联函数的目标代码可能更大或更小。你还可以指示 GCC 尝试使用选项 -finline-functions 将所有“足够简单”的函数集成到它们的调用者中。

GCC 实现了声明函数内联的三种不同语义。一种是 -std=gnu89 或者 -fgnu89-inline 或者当gnu_inline 属性出现在所有内联声明中，另一种是 -std=c99 或者 -std=gnu99（没有 -fgnu89-inline)，第三种是在编译 C++ 时使用。

要声明一个内联函数，请在其声明中使用inline关键字，如下所示 :

 static inline intinc (int *a){(*a)++;}

如果你正在编写要包含在 ISO C89 程序中的头文件，需要写 __inline__而不是inline. 请参阅替代关键字(Alternate Keywords)。

这三种类型的内联在两种重要情况下表现相似：当 inline 关键字用于 static 函数时，如上面的示例，以及当函数首次声明时不使用 inline 关键字，然后用 inline 定义，如下所示：

 extern int inc (int *a);inline intinc (int *a){(*a)++;}

在这两种常见情况下，程序的行为就像你没有使用inline关键字一样，除了它的速度。

当一个函数同时是 inline 和 static 时，如果对该函数的所有调用都集成到调用者中，并且从不使用函数的地址，则永远不会引用该函数自己的汇编代码。在这种情况下，GCC 不会实际输出函数的汇编代码，除非你指定选项 -fkeep-inline-functions 。一些调用由于各种原因不能被集成（特别是函数定义之前的调用不能被集成，定义中的递归调用也不能被集成）。如果有一个非集成调用，那么该函数像往常一样被编译为汇编代码。如果程序引用了函数的地址，该函数也必须像往常一样编译，因为它不能被内联。

请注意，函数定义中的某些用法可能使其不适合内联替换。这些用法包括：可变参数(varargs)的使用、alloca 的使用、可变大小数据类型(variable sized data types)的使用（请参阅可变长度(Variable Length)）、计算 goto (computed goto)的使用（请参阅作为值的标签(Labels as Values)）、非局部 goto (nonlocal goto)的使用和嵌套函数（请参阅嵌套函数(Nested Functions)）。当标记为 inline 的函数不能被替换时，使用 -Winline 将发出警告，并给出失败的原因。

根据 ISO C++ 的要求，GCC 认为在类中定义的成员函数被标记为内联，即使它们没有使用inline 关键字显式声明。你可以用 -fno-default-inline覆盖它; 请参阅Options Controlling C++ Dialect。

GCC 在不优化时不会内联任何函数，除非你为函数指定了 always_inline 的属性，如下所示：

 /* Prototype.  */inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));

本节的其余部分是特定于 GNU C89 内联。

当内联函数不是 static 时，编译器必须假设可能有来自其他源文件的调用；由于一个全局符号在任何程序中只能定义一次，因此不能在其他源文件中定义该函数，因此不能集成其中的调用。因此，非 static 内联函数总是按照通常的方式进行编译。

如果在函数定义中同时指定 inline 和 extern ，则该定义仅用于内联。在任何情况下，该函数都不会单独编译，即使你显式地引用它的地址也是如此。这样的地址变成了外部引用，就像你只声明了函数，而没有定义它一样。

这种 inline 和 extern 的组合几乎具有宏的效果。使用它的方法是将函数定义放在带有这些关键字的头文件中，然后将定义的另一个副本（缺少 inline and extern ）放在库文件中。头文件中的定义将导致大多数函数调用被内联。如果该函数的任何使用仍然存在，它们将引用库中的单个副本。

Inline - Using the GNU Compiler Collection (GCC)