C語言 的內聯函式

2021-10-04 08:15:26 字數 2246 閱讀 5336

通常,函式呼叫都有一定的開銷,因為函式的呼叫過程包括建立呼叫、 傳遞引數、跳轉到函式**並返回。使用巨集使**內聯,可以避免這樣的開 銷。c99還提供另一種方法:內聯函式(inline function)。

可能顧名思義地認為內聯函式會用內聯**替換函式呼叫。

其實c99和c11標準中敘述 的是:「把函式變成內聯函式建議盡可能快地呼叫該函式,其具體效果由實 現定義」。因此,把函式變成內聯函式,編譯器可能會用內聯**替換函式 呼叫,並(或)執行一些其他的優化,但是也可能不起作用。

建立內聯函式的定義有多種方法。標準規定具有內部鏈結的函式可以成為內聯函式,還規定了內聯函式的定義與呼叫該函式的**必須在同乙個檔案中。

因此,最簡單的方法是使用函式說明符 inline 和儲存類別說明符 static。通常,內聯函式應定義在首次使用它的檔案中,所以內聯函式也相當於函式原型。如下所示:

#include

inline

static

void

eatline()

// 內聯函式定義/原型

intmain()

編譯器檢視內聯函式的定義(也是原型),可能會用函式體中的**替換 eatline()函式呼叫。也就是說,效果相當於在函式呼叫的位置輸入函式體 中的**:

#include

inline

static

void

eatline()

//內聯函式定義/原型

intmain()

由於並未給內聯函式預留單獨的**塊,所以無法獲得內聯函式的位址

(實際上可以獲得位址,不過這樣做之後,編譯器會生成乙個非內聯函式)。另外,內聯函式無法在偵錯程式中顯示。

內聯函式應該比較短小。把較長的函式變成內聯並未節約多少時間,因 為執行函式體的時間比呼叫函式的時間長得多。

編譯器優化內聯函式必須知道該函式定義的內容。這意味著內聯函式定義與函式呼叫必須在同乙個檔案中。鑑於此,一般情況下內聯函式都具有內部鏈結。因此,如果程式有多個檔案都要使用某個內聯函式,那麼這些檔案中都必須包含該內聯函式的定義。最簡單的做法是,把內聯函式定義放入標頭檔案,並在使用該內聯函式的檔案中包含該標頭檔案即可。

// eatline.h

#ifndef eatline_h_

#define eatline_h_

inline

static

void

eatline()

#endif

一般都不在標頭檔案中放置可執行**,內聯函式是個特例。因為內聯函式具有內部鏈結,所以在多個檔案中定義同乙個內聯函式不會產生什麼問題。

與c++不同的是,c還允許混合使用內聯函式定義和外部函式定義(具有外部鏈結的函式定義)。例如,乙個程式中使用下面3個檔案:

.inline

static

double

square

(double);

double

square

(double x)

intmain()

void

spam

(double v)

void

masp

(double w)

{double kw =

square

(w);..

.

如上述**所示,3個檔案中都定義了square()函式。file1.c檔案中是 inline static定義;file2.c 檔案中是普通的函式定義(因此具有外部鏈結); file3.c 檔案中是 inline 定義,省略了static。

3個檔案中的函式都呼叫了square()函式,這會發生什麼情況?。file1.c 檔案中的main()使用square()的區域性static定義。由於該定義也是inline定義, 所以編譯器有可能優化**,也許會內聯該函式。file2.c 檔案中,spam()函 數使用該檔案中 square()函式的定義,該定義具有外部鏈結,其他檔案也可 見。file3.c檔案中,編譯器既可以使用該檔案中square()函式的內聯定義,也 可以使用file2.c檔案中的外部鏈結定義。如果像file3.c那樣,省略file1.c檔案 inline定義中的static,那麼該inline定義被視為可替換的外部定義。

注意gcc在c99之前就使用一些不同的規則實現了內聯函式,所以gcc 可以根據當前編譯器的標記來解釋inline。

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