内联关键字与标头定义

Inline keyword vs header definition

本文关键字：定义 关键字      更新时间：2023-10-16
在

函数之前使用内联关键字和只在标头中声明整个函数有什么区别？

所以。。。

int whatever() { return 4; }

与

.h：

inline int whatever();

。.cpp：

inline int myClass::whatever()
{
    return 4;
}

就此而言，这有什么作用：

inline int whatever() { return 4; }

有几个方面：

语言

  • 当一个函数被标记为inline关键字时，它的定义应该在 TU 中可用，或者程序格式不正确。
  • 在类定义中定义的任何函数都隐式标记为 inline 。
  • 标记为inline（隐式或显式）的函数可以在多个 TU（遵守 ODR）中定义，而常规函数则不是这种情况。
  • 模板函数（不完全专用）得到与inline函数相同的处理。

编译器行为

  • 标记为 inline 的函数将在必要时作为弱符号在每个对象文件中发出，这可能会增加它们的大小（查找模板膨胀）。
  • 而编译器实际内联调用（即，在使用点复制/粘贴代码而不是执行常规函数调用）完全由编译器自行决定。关键字的存在可能会影响决策，但充其量只是一个提示。

链接器行为

  • 弱符号合并在一起，在最终库中出现一次。一个好的链接器可以检查多个定义是否一致，但这不是必需的。

如果没有inline，如果函数是在命名空间或全局范围内声明的，则最终可能会得到多个导出的符号（导致链接器错误）。

但是，对于一个类（如示例中所示），大多数编译器将该方法隐式声明为内联（-fno-default-inline将在 GCC 上禁用该默认值）。

如果将函数声明为内联函数，编译器可能希望在翻译中看到其定义。 因此，应将其保留到定义可见的时间。

在更高级别：类声明中的定义通常对更多翻译可见。 这可以带来更好的优化，并可能导致编译时间增加。

除非手动优化和快速编译都很重要，否则现在在类声明中使用关键字是不寻常的。

inline 的目的是允许在多个翻译单元中定义函数，这对于某些编译器能够在使用任何地方内联它是必需的。每当在头文件中定义函数时都应使用它，尽管在定义模板或类定义中的函数时可以省略它。

在没有inline的情况下在标头中定义它是一个非常糟糕的主意;如果包含来自多个翻译单元的标头，那么您违反了一个定义规则;您的代码可能不会链接，并且如果链接链接，可能会表现出未定义的行为。

在

带有inline的标头中声明它，但在源文件中定义它也是一个非常糟糕的主意;定义必须在使用它的任何翻译单元中可用，但是通过在源文件中定义它，它只能在一个翻译单元中使用。如果另一个源文件包含标头并尝试调用该函数，则您的程序无效。

这个问题解释了很多关于内联函数的信息 __inline__是什么意思？（即使它是关于内联关键字的。

基本上，它与标题无关。在标头中声明整个函数只会更改函数源所在的源文件。Inline 关键字修改生成的编译函数的放置位置 - 在它自己的位置，以便每个调用都会去那里，或者代替每个调用（对性能更好）。但是，编译器有时会选择为自己内联哪些函数或方法，关键字只是对编译器的建议。即使未以内联方式指定的函数也可以由编译器选择内联，如果这样可以提供更好的性能。

如果要将多个对象链接到可执行文件中，通常应该只有一个对象包含函数的定义。 对于int whatever() { return 4; } - 用于生成对象的任何翻译单元都将包含whatever函数的定义（即可执行代码）。 链接器不知道将调用方定向到哪一个。 如果提供了inline，则可执行代码可能会也可能不会在调用站点内联，但如果不是，则允许链接器假定所有定义都相同，并任意选择一个以将调用方定向到。 如果定义不尽相同，那么它被认为是你的错，你会得到未定义的行为。 要使用inline，在编译器调用时必须知道定义，因此您将内联声明放在标头中并将内联定义放在.cpp文件中的想法只有在所有调用者碰巧在同一个.cpp文件中时才有效 - 一般来说它是坏的，并且您希望（名义上）内联函数的定义出现在声明它的标头中（或者有一个定义，无需事先声明）。

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