inline 函数指定符

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声明内联函数

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[编辑] 语法

inline function_declaration (C99 起)

[编辑] 解释

inline 指定符的目的是提示编译器做优化,譬如函数内联,这要求编译方能见到函数的定义。编译器能(并且经常)为了优化的目的,忽略 inline 指定符的存在与否。

若编译器进行函数内联,则它会以函数体取代所有对它的调用,以避免函数调用的开销(将数据置于栈上和取得结果),这可能会生成更大的可执行文件,因为函数可能会被重复多次。结果同仿函数宏,只是用于该函数的标识符和宏指代可见于定义点的定义,而不指代调用点的定义。

不管是否进行内联,内联函数都保证下列语义:

任何拥有内部链接的函数都可以声明成 static inline ,没有其他限制。

一个非 static 的内联函数不能定义一个非 const 的函数局部 static 对象,并且不能使用文件作用域的 static 对象。

static int x;
inline void f(void)
{
    static int n = 1; // 错误:非 const 的 static 对象在非 static 的 inline 函数中
    int k = x; // 错误:非 static 的 inline 函数访问 static 变量
}

若非 static 函数声明为 inline ,则必须在同一翻译单元中定义它。不使用 extern 的内联定义不会对外部可见,而且不会阻止其他翻译单元定义同一函数。这使得 inline 关键词成了 static 外另一种在头文件定义函数的方式,可以由同一程序的多个翻译单元包含该头文件。

若函数在一些翻译单元中声明为 inline ,它就不需要在处处皆声明为 inline :至多一个单元会提供常规的非 inline 非 static 函数,或是声明为 extern inline 的函数。称此翻译单元提供外部定义。若在表达式中使用拥有外部链接的函数名,则程序中必须存在一个外部定义,见一个定义规则

若程序存在外部定义,则函数的地址始终是外部函数的地址,但当用此地址做函数调用时,调用内联函数(若存在于翻译单元中)还是外部函数是未指定的。定义于内联定义中的 static 对象与定义于外部定义中的 static 对象有别:

inline const char *saddr(void) // 用于此文件内的内联定义
{
    static const char name[] = "saddr";
    return name;
}
int compare_name(void)
{
    return saddr() == saddr(); // 未指定行为,调用可能是外部的
}
extern const char *saddr(void); // 外部定义也会生成

合法的 C 程序必须不依赖于调用函数的内联版本还是外部版本。

[编辑] 关键词

inline

[编辑] 注意

inline 关键词是从 C++ 吸收的,但在 C++ 中,若函数声明为内联,则它必须在每一个翻译单元声明为内联,而且每一个内联函数都必须有准确相同的定义( C 中,定义可以相异,只要程序行为不依赖这些差异)。另一方面, C++ 允许非 const 的函数局域 static 对象,而且所有来自一个内联函数不同定义版本的函数局部 static 对象都相同,但它们在 C 中不同。

[编辑] 示例

// file test.h
#ifndef TEST_H_INCLUDED
#define TEST_H_INCLUDED
inline int sum (int a, int b)
{
    return a+b;
}
#endif
 
// 文件 sum.c
#include "test.h"
extern inline int sum (int a, int b); // 提供外部定义
 
// 文件 test1.c
#include <stdio.h>
#include "test.h"
extern int f(void);
 
int main(void)
{
    printf("%d\n", sum(1, 2) + f());
}
 
// 文件 test2.c
#include "test.h"
 
int f(void)
{
    return sum(2, 3);
}

输出:

8

[编辑] 引用

  • C11 standard (ISO/IEC 9899:2011):
  • 6.7.4 Function specifiers (p: 125-127)
  • C99 standard (ISO/IEC 9899:1999):
  • 6.7.4 Function specifiers (p: 112-113)

[编辑] 参阅

inline 指定符C++ 文档