內(nèi)聯(lián)函數(shù)的執(zhí)行過程與帶參數(shù)宏定義很相似，但參數(shù)的處理不同。帶參數(shù)的宏定義并不對(duì)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，而是直接替換
；內(nèi)聯(lián)函數(shù)首先是函數(shù)，這就意味著函數(shù)的很多性質(zhì)都適用于內(nèi)聯(lián)函數(shù)，即內(nèi)聯(lián)函數(shù)先把參數(shù)表達(dá)式進(jìn)行運(yùn)算求值，然
后把表達(dá)式的值傳遞給形式參數(shù)。
    內(nèi)聯(lián)函數(shù)與帶參數(shù)宏定義的另一個(gè)區(qū)別是，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的參數(shù)類型和返回值類型在聲明中都有明確的指定；而帶參數(shù)
宏定義的參數(shù)沒有類型的概念，只有在宏展開以后，才由編譯器檢查語法，這就存在很多的安全隱患。
    使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)，應(yīng)注意以下問題：
    1）內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定義性聲明應(yīng)該出現(xiàn)在對(duì)該函數(shù)的第一次調(diào)用之前。
    2）內(nèi)聯(lián)函數(shù)首先是函數(shù)，函數(shù)的很多性質(zhì)都適用于內(nèi)聯(lián)函數(shù)，如內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以重載。
    3）在內(nèi)聯(lián)函數(shù)中不允許使用循環(huán)語句和switch結(jié)果，帶有異常接口聲明的函數(shù)也不能聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
先說宏和函數(shù)的區(qū)別：
1. 宏做的是簡單的字符串替換(注意是字符串的替換,不是其他類型參數(shù)的替換),而函數(shù)的參數(shù)的傳遞,參數(shù)是有數(shù)據(jù)類
型的,可以是各種各樣的類型.
2. 宏的參數(shù)替換是不經(jīng)計(jì)算而直接處理的,而函數(shù)調(diào)用是將實(shí)參的值傳遞給形參,既然說是值,自然是計(jì)算得來的.
3. 宏在編譯之前進(jìn)行,即先用宏體替換宏名,然后再編譯的,而函數(shù)顯然是編譯之后,在執(zhí)行時(shí),才調(diào)用的.因此,宏占用的
是編譯的時(shí)間,而函數(shù)占用的是執(zhí)行時(shí)的時(shí)間.
4. 宏的參數(shù)是不占內(nèi)存空間的,因?yàn)橹皇亲鲎址奶鎿Q,而函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞則是具體變量之間的信息傳遞,形參
作為函數(shù)的局部變量,顯然是占用內(nèi)存的.
5. 函數(shù)的調(diào)用是需要付出一定的時(shí)空開銷的,因?yàn)橄到y(tǒng)在調(diào)用函數(shù)時(shí),要保留現(xiàn)場,然后轉(zhuǎn)入被調(diào)用函數(shù)去執(zhí)行,調(diào)用完,
再返回主調(diào)函數(shù),此時(shí)再恢復(fù)現(xiàn)場,這些操作,顯然在宏中是沒有的.
現(xiàn)在來看內(nèi)聯(lián)函數(shù):
所謂"內(nèi)聯(lián)函數(shù)"就是將很簡單的函數(shù)"內(nèi)嵌"到調(diào)用他的程序代碼中,只樣做的目的是為了避免上面說到的第5點(diǎn),目的旨
在節(jié)約下原本函數(shù)調(diào)用時(shí)的時(shí)空開銷.但必須注意的是:作為內(nèi)聯(lián)函數(shù),函數(shù)體必須十分簡單,不能含有循環(huán)、條件、選擇
等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，否則就不能做為內(nèi)聯(lián)函數(shù)了。事實(shí)上，即便你沒有指定函數(shù)為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，有的編譯系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)將很簡
單的函數(shù)作為內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理；而對(duì)于復(fù)雜的函數(shù)，即便你指定他為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，系統(tǒng)也不會(huì)理會(huì)的。

介紹內(nèi)聯(lián)函數(shù)之前，有必要介紹一下預(yù)處理宏。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的功能和預(yù)處理宏的
功能相似。相信大家都用過預(yù)處理宏，我們會(huì)經(jīng)常定義一些宏，如
#define TABLE_COMP(x) ((x)>0?(x):0)
就定義了一個(gè)宏。

　　為什么要使用宏呢？因?yàn)楹瘮?shù)的調(diào)用必須要將程序執(zhí)行的順序轉(zhuǎn)移到函數(shù)
所存放在內(nèi)存中的某個(gè)地址，將函數(shù)的程序內(nèi)容執(zhí)行完后，再返回到轉(zhuǎn)去執(zhí)行
該函數(shù)前的地方。這種轉(zhuǎn)移操作要求在轉(zhuǎn)去執(zhí)行前要保存現(xiàn)場并記憶執(zhí)行的地
址，轉(zhuǎn)回后要恢復(fù)現(xiàn)場，并按原來保存地址繼續(xù)執(zhí)行。因此，函數(shù)調(diào)用要有一
定的時(shí)間和空間方面的開銷，于是將影響其效率。而宏只是在預(yù)處理的地方把
代碼展開，不需要額外的空間和時(shí)間方面的開銷，所以調(diào)用一個(gè)宏比調(diào)用一個(gè)
函數(shù)更有效率。

　　但是宏也有很多的不盡人意的地方。
　　1、．宏不能訪問對(duì)象的私有成員。
　　2、．宏的定義很容易產(chǎn)生二意性。
我們舉個(gè)例子：
#define TABLE_MULTI(x) (x*x)
　　我們用一個(gè)數(shù)字去調(diào)用它,TABLE_MULTI(10)，這樣看上去沒有什么錯(cuò)誤，
結(jié)果返回100,是正確的，但是如果我們用TABLE_MULTI(10+10)去調(diào)用的話，
我們期望的結(jié)果是400，而宏的調(diào)用結(jié)果是(10+10*10+10),結(jié)果是120，這顯
然不是我們要得到的結(jié)果。避免這些錯(cuò)誤的方法，一是給宏的參數(shù)都加上括號(hào)。

#define TABLE_MULTI(x) ((x)*(x))
 
　　這樣可以確保不會(huì)出錯(cuò)，但是，即使使用了這種定義，這個(gè)宏依然有可能
出錯(cuò)，例如使用TABLE_MULTI(a++)調(diào)用它，他們本意是希望得到(a+1)*(a+1)的
結(jié)果，而實(shí)際上呢？我們可以看看宏的展開結(jié)果: (a++)*(a++)，如果a的值是
4，我們得到的結(jié)果是5*6=30。而我們期望的結(jié)果是5*5=25,這又出現(xiàn)了問題。
事實(shí)上，在一些C的庫函數(shù)中也有這些問題。例如: Toupper(*pChar++)就會(huì)對(duì)
pChar執(zhí)行兩次++操作，因?yàn)門oupper實(shí)際上也是一個(gè)宏。

　　我們可以看到宏有一些難以避免的問題，怎么解決呢？
 
　　下面就是用我要介紹的內(nèi)聯(lián)函數(shù)來解決這些問題，我們可以使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)
來取代宏的定義。而且事實(shí)上我們可以用內(nèi)聯(lián)函數(shù)完全取代預(yù)處理宏。

　　內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏的區(qū)別在于，宏是由預(yù)處理器對(duì)宏進(jìn)行替代，而內(nèi)聯(lián)函數(shù)是
通過編譯器控制來實(shí)現(xiàn)的。而且內(nèi)聯(lián)函數(shù)是真正的函數(shù)，只是在需要用到的時(shí)
候，內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏一樣的展開，所以取消了函數(shù)的參數(shù)壓棧，減少了調(diào)用的開
銷。你可以象調(diào)用函數(shù)一樣來調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，而不必?fù)?dān)心會(huì)產(chǎn)生于處理宏的一
些問題。
　　我們可以用Inline來定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)，不過，任何在類的說明部分定義的函
數(shù)都會(huì)被自動(dòng)的認(rèn)為是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

　　下面我們來介紹一下內(nèi)聯(lián)函數(shù)的用法。
 
　　內(nèi)聯(lián)函數(shù)必須是和函數(shù)體申明在一起，才有效。像這樣的申明
Inline Tablefunction(int I)是沒有效果的，編譯器只是把函數(shù)作為普通的函
數(shù)申明，我們必須定義函數(shù)體。

Inline tablefunction(int I) {return I*I};
 
　　這樣我們才算定義了一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)。我們可以把它作為一般的函數(shù)一樣調(diào)
用。但是執(zhí)行速度確比一般函數(shù)的執(zhí)行速度要快。

　　我們也可以將定義在類的外部的函數(shù)定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，比如：
 
　　上面申明的三個(gè)函數(shù)都是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。在C++中，在類的內(nèi)部定義了函數(shù)體的
函數(shù)，被默認(rèn)為是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。而不管你是否有inline關(guān)鍵字。

　　內(nèi)聯(lián)函數(shù)在C++類中，應(yīng)用最廣的，應(yīng)該是用來定義存取函數(shù)。我們定義的
類中一般會(huì)把數(shù)據(jù)成員定義成私有的或者保護(hù)的，這樣，外界就不能直接讀寫我
們類成員的數(shù)據(jù)了。
    對(duì)于私有或者保護(hù)成員的讀寫就必須使用成員接口函數(shù)來進(jìn)行。如果我們把
這些讀寫成員函數(shù)定義成內(nèi)聯(lián)函數(shù)的話，將會(huì)獲得比較好的效率。
 
　　當(dāng)然，內(nèi)聯(lián)函數(shù)也有一定的局限性。就是函數(shù)中的執(zhí)行代碼不能太多了，如
果，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體過大，一般的編譯器會(huì)放棄內(nèi)聯(lián)方式，而采用普通的方式
調(diào)用函數(shù)。這樣，內(nèi)聯(lián)函數(shù)就和普通函數(shù)執(zhí)行效率一樣了。

 
宏的使用
/*這一系列文章《C++ Tips》是公司Code Committee專家會(huì)推薦工程師看的，感覺很好，拿出來與大家共同提高。并不
是知道多少會(huì)使人與人產(chǎn)生差別，真正的差別在于你能做到多少。
很多程序員不知道C中的“宏”到底是什么意思？特別是當(dāng)宏有參數(shù)的時(shí)候，經(jīng)常把宏和函數(shù)混淆。我想在這里我還是
先講講“宏”，宏只是一種定義，他定義了一個(gè)語句塊，當(dāng)程序編譯時(shí)，編譯器首先要執(zhí)行一個(gè)“替換”源程序的動(dòng)作
，把宏引用的地方替換成宏定義的語句塊，就像文本文件替換一樣。這個(gè)動(dòng)作術(shù)語叫“宏的展開”。使用宏是比較“危
險(xiǎn)”的，因?yàn)槟悴恢篮暾归_后會(huì)是什么一個(gè)樣子。例如下面這個(gè)宏：
   #define MAX(a, b) a>b?a:b
當(dāng)我們這樣使用宏時(shí)，沒有什么問題： MAX( num1, num2 ); 因?yàn)楹暾归_后變成 num1>num2?num1:num2；。 但是，如
果是這樣調(diào)用的，MAX( 17+32, 25+21); 呢，編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，原因是，宏展開后變成：17+32>25+21?17+32:25+21，
Woh，這是什么??？
所以，宏在使用時(shí)，參數(shù)一定要加上括號(hào)，上述的那個(gè)例子改成如下所示就能解決問題了。
   #define MAX( (a), (b) ) (a)>(b)?(a)b)
即使是這樣，也不這個(gè)宏也還是有Bug，因?yàn)槿绻疫@樣調(diào)用 MAX(i++,j++); ， 經(jīng)過這個(gè)宏以后，i和j都被累加了兩
次，這絕不是我們想要的。所以，在宏的使用上還是要謹(jǐn)慎考慮，因?yàn)楹暾归_是的結(jié)果是很難讓人預(yù)料的。而且雖然，
宏的執(zhí)行很快（因?yàn)闆]有函數(shù)調(diào)用的開銷），但宏會(huì)讓源代碼澎漲，使目標(biāo)文件尺寸變大，（如：一個(gè)50行的宏，程序
中有1000個(gè)地方用到，宏展開后會(huì)很不得了），相反不能讓程序執(zhí)行得更快（因?yàn)閳?zhí)行文件變大，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)換頁頻繁
）。
因此，在決定是用函數(shù)，還是用宏時(shí)得要小心。
 
C++中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)定義很簡單，只要在普通的函數(shù)前加一個(gè)關(guān)鍵字inline就可以了，除此之外和普通函數(shù)表面上沒有什
么區(qū)別（包括函數(shù)的調(diào)用方式），因?yàn)檫@樣，所以在很多的C++初學(xué)者（甚至一些有C++編程經(jīng)驗(yàn)的人） 看來，內(nèi)聯(lián)只
是一個(gè)概念而已，其實(shí)這是對(duì)內(nèi)聯(lián)函數(shù)沒有徹底的認(rèn)識(shí)，下面我們就來談?wù)剝?nèi)聯(lián)函數(shù)和普通 函數(shù)以及和宏的區(qū)別，相
信讀完下面的部分，你對(duì)這三者一定有了很好的理解。
       內(nèi)聯(lián)函數(shù)和普通函數(shù)最大的區(qū)別在于內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)方面，而不是表面形式，我們知道普通函數(shù)在被調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)
首先要 跳躍到該函數(shù)的入口地址，執(zhí)行函數(shù)體，執(zhí)行完成后，再返回到函數(shù)調(diào)用的地方，函數(shù)始終只有一個(gè)拷貝； 而
內(nèi)聯(lián)函數(shù)則不需要進(jìn)行一個(gè)尋址的過程，當(dāng)執(zhí)行到內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)，此函數(shù)展開（很類似宏的使用），如果在 N處調(diào)用了此
內(nèi)聯(lián)函數(shù)，則此函數(shù)就會(huì)有N個(gè)代碼段的拷貝。
       從內(nèi)聯(lián)函數(shù)的調(diào)用來看，它因?yàn)樯倭艘粋€(gè)尋址過程而提高了代碼的執(zhí)行效率，但是這是以空間的代價(jià)來換取的
。
       聲明為內(nèi)聯(lián)的函數(shù)，其代碼段不能太長，過長，一些編譯器則視為普通 函數(shù)（究竟函數(shù)體多長就超過了限制，
這個(gè)好象沒有規(guī)定，這個(gè)也確實(shí)不好規(guī)定，個(gè)人覺得應(yīng)該視函數(shù)體的邏輯而定）。
      下面是內(nèi)聯(lián)函數(shù)的聲明舉例：
     inline void SetVal(int a){ m_b = a};
     inline int GetVal(){ return m_b};
     從上面的例子可以看出，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的聲明和實(shí)現(xiàn)通常都會(huì)在一個(gè)文件當(dāng)中（一般放在.h中就可以了）。
     下面我們?cè)賮碚f說內(nèi)聯(lián)函數(shù)與宏的區(qū)別。很多的資料上，在談到內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)就說，內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏很類似，但是類
似歸類似，畢竟我們不能把這兩者互換使用。
     這兩者的相似之處在于執(zhí)行時(shí)編譯器對(duì)其的處理，會(huì)將其代碼展開，執(zhí)行完后繼續(xù)下面的處理。不同之處在于宏
是簡單的文本替換，它不能返回值，也沒有一般函數(shù)參數(shù)的概念；而內(nèi)聯(lián)函數(shù)則具備了普通函數(shù)的特征，如參數(shù)列表，
返回值等。下面我們舉個(gè)例子說明：
     1.#define COUNT(X)(X * X) // 一個(gè)計(jì)算乘積的宏
     2.inline int count(int x){return x*x} //一個(gè)計(jì)算乘積的內(nèi)聯(lián)函數(shù)
   
     printf(COUNT(3)); // 結(jié)果為 COUNT(3) ( 3 * 3) = 9;
     printf(count(3)); // 結(jié)果為 count(3){return 3*3 }=9;

     上面的例子好象不足以說明兩者的區(qū)別，我們把上面的例子的調(diào)用改改，再看看結(jié)果

     printf(COUNT(2+3)); //結(jié)果為COUNT(2+3)(2+3 * 2+3) = 11
     printf(count(2+3)); //結(jié)果為count(2+3){return 5*5 ;} = 25;

     如果宏要達(dá)到乘積為25的結(jié)果，應(yīng)該這樣寫：
     #define COUNT(X)((X)*(X))
     對(duì)應(yīng)到上面的例子就是 #define COUNT(2+3)((2+3)*(2+3))

最新評(píng)論