巨集和行內函數

sunmenggmail發表於2012-05-02
函數

轉自：http://blog.csdn.net/fisher_jiang/article/details/2472210

第一部分：巨集

為什麼要使用巨集呢？
因為函式的呼叫必須要將程式執行的順序轉移到函式所存放在記憶體中的某個地址，將函式的程式內容執行完後，再返回到轉去執行該函式前的地方。這種轉移操作要求在轉去執行前要儲存現場並記憶執行的地址，轉回後要恢復現場，並按原來儲存地址繼續執行。因此，函式呼叫要有一定的時間和空間方面的開銷，於是將影響其效率。
而巨集只是在預處理的地方把程式碼展開，不需要額外的空間和時間方面的開銷，所以呼叫一個巨集比呼叫一個函式更有效率。
但是巨集也有很多的不盡人意的地方。
1、巨集不能訪問物件的私有成員。
2、巨集的定義很容易產生二意性。
我們舉個例子：
#define square(x) (x*x)
我們用一個數字去呼叫它,square(5)，這樣看上去沒有什麼錯誤，結果返回25,是正確的，但是如果我們用squre (5+5)去呼叫的話，我們期望的結果是100，而巨集的呼叫結果是(5+5*5+5),結果是35，這顯然不是我們要得到的結果。避免這些錯誤的方法，一是給巨集的引數都加上括號。
#define square(x) ((x)*(x))

第二部分：行內函數
從上面的闡述，可以看到巨集有一些難以避免的問題，怎麼解決呢？
行內函數是程式碼被插入到呼叫者程式碼處的函式。如同 #define 巨集，行內函數通過避免被呼叫的開銷來提高執行效率，尤其是它能夠通過呼叫（“過程化整合”）被編譯器優化。
行內函數和巨集很類似，而區別在於，巨集是由前處理器對巨集進行替代，而行內函數是通過編譯器控制來實現的。而且行內函數是真正的函式，只是在需要用到的時候，行內函數像巨集一樣的展開，所以取消了函式的引數壓棧，減少了呼叫的開銷。你可以象呼叫函式一樣來呼叫行內函數，而不必擔心會產生於處理巨集的一些問題。
宣告行內函數看上去和普通函式非常相似：
void f(int i, char c);
當你定義一個行內函數時，在函式定義前加上 inline 關鍵字，並且將定義放入標頭檔案：
inline void f(int i, char c)
{
// ...
}
行內函數必須是和函式體申明在一起，才有效。
像這樣的申明inline function(int i)是沒有效果的，編譯器只是把函式作為普通的函式申明，我們必須定義函式體。
inline int function(int i) {return i*i;}
這樣我們才算定義了一個行內函數。我們可以把它作為一般的函式一樣呼叫。但是執行速度確比一般函式的執行速度要快。
當然，行內函數也有一定的侷限性。就是函式中的執行程式碼不能太多了，如果，行內函數的函式體過大，一般的編譯器會放棄內聯方式，而採用普通的方式呼叫函式。這樣，行內函數就和普通函式執行效率一樣了。
有上面的兩者的特性，我們可以用行內函數完全取代預處理巨集。

相關文章