内联扩展编译为函数调用 [C++]

inline expansion compiles into a function call [c++]

本文关键字：C++ 函数调用 扩展 编译      更新时间：2023-10-16

简介：

我一直在创建一个简单的包装类。我随机发现(或看起来是(一个内联函数仍然编译成函数调用。我创建了一个示例类来测试内容，这就是我发现的：

请考虑以下类： 

//compile with MSVC
class InlineTestClass
{
public:
int InternalInt;
int         GetInt()        {return InternalInt;}
inline int  GetInt_Inl()    {return InternalInt;}                
//__forceinline -Forces the compiler to implement the function as inline
__forceinline int  GetInt_ForceInl()  {return InternalInt;} 
};

此类有 3 个函数供参考。

  • GetInt函数是一个标准函数。
  • GetInt_Inl函数是一个内联函数。
  • GetInt_ForceInl函数是有保证的内联函数，在 编译器决定不将GetInt_Inl实现为内联函数

实现方式如下：

InlineTestClass itc;
itc.InternalInt = 3;
int myInt;
myInt = itc.InternalInt;       //No function
myInt = itc.GetInt();          //Normal function
myInt = itc.GetInt_Inl();      //Inline function
myInt = itc.GetInt_ForceInl(); //Forced inline function

生成的 myInt 设置汇编代码(取自反汇编器(：

451        myInt = itc.InternalInt;
0x7ff6fe0d4cae  <+0x003e>         mov     eax,dword ptr [rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cb2  <+0x0042>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
452        myInt = itc.GetInt();
0x7ff6fe0d4cb6  <+0x0046>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cbb  <+0x004b>         call    nD_Render!ILT+2125(?GetIntInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d1852)
0x7ff6fe0d4cc0  <+0x0050>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
453        myInt = itc.GetInt_Inl();
0x7ff6fe0d4cc4  <+0x0054>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cc9  <+0x0059>         call    nD_Render!ILT+1885(?GetInt_InlInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d1762)
0x7ff6fe0d4cce  <+0x005e>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
454        myInt = itc.GetInt_ForceInl();
0x7ff6fe0d4cd2  <+0x0062>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cd7  <+0x0067>         call    nD_Render!ILT+715(?GetInt_ForceInlInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d12d0)
0x7ff6fe0d4cdc  <+0x006c>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax

如上所示，直接来自InlineTestClass成员的设置(myInt(是(如预期的那样(2 mov 指令长。从 GetInt函数进行设置会导致函数调用(如预期的那样(，但是GetInt_Inl和GetInt_ForceInl(内联函数(也会导致函数调用。

看起来好像内联函数已被编译为完全忽略内联的普通函数(如果我错了，请纠正我(。

根据 MSVC 文档，这是奇怪的原因：

内联和__inline说明符指示编译器插入 将函数体复制到调用函数的每个位置。

这(我认为(会导致：

inline int  GetInt_Inl() {return InternalInt; //Is the function body}
myInt = itc.GetInt_Inl(); //Call site 
//Should result in
myInt = itc.InternalInt; //Identical to setting from the member directly

这意味着汇编程序代码也应该与直接来自类成员的设置相同，但事实并非如此。

问题：

  1. 我是否遗漏了某些内容或功能实现不正确？
  2. 我是否在解释内联关键字的功能？这是什么？
  3. 为什么这些内联函数会导致函数调用？

默认情况下，类中定义的函数是"推荐内联的"。所以内联绝对没有做任何事情。此外，无论如何，编译器总是可以自由地否决程序员的关键字。这只是建议。

摘自C++17草案(第147页(：

内联说明符向实现指示，在调用点对函数体进行内联替换比通常的函数调用机制更可取。在调用点执行此内联替换不需要实现;但是，即使省略了此内联替换，仍应遵守本子条款中指定的内联函数的其他规则。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n4713.pdf

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