C语言inline的用法

2021年2月14日 / 2次阅读CC++

inline这个关键词，是从C99开始出现的。它要解决的问题很明确，对于那些短小精干频繁调用的函数，如果是inline的，编译的时候，函数调用位置会被替换成函数的代码块，省掉了函数调用的压栈出栈等操作，可以加快程序的执行速度，代价只是增加了一点点程序文件的体积。本文以gcc的inline行为为准。

1， static inline

这是最纯粹的inline用法，我们始终要记住，C语言的编译是按文件进行的，每个.c文件单独编译，最后链接在一起。既然是单独编译，要发挥inline的作用，定义为inline的函数，必然要与调用者在同一个文件中。static inline的语义，就是先static，此函数只在当前文件可见，然后inline，在调用处展开。

另外，inline要出现在函数定义（definition）的地方，出现在申明（declaration）的地方没有意义！如果一个函数是static inline，就直接定义了，没有必要再申明，在申明的位置出现inline反而可能会有编译错误。

inline对于编译器而言，只是个建议，不是强制，如下两种情况，编译器会忽略掉inline：

（1）函数的地址被使用的时候。如通过函数指针对函数进行了间接调用。这种情况下就不得不为static inline函数生成独立的汇编码，否则它没有自己的地址。

（2）其他一些无法展开的情况，比如函数本身有递归调用自身的行为等。

其实，对于以上两种情况，程序员就不应该使用inline。

2， inline

对于gcc而言，仅有inline的函数（无static），在当前文件内部，其表现与static inline一样，在调用处展开，而对于外部文件的调用（没有static修饰，就是extern函数），跟普通全局函数一样。

因此，gcc实际上在只有inline的时候，一定会为函数生成一份独立的汇编码，以便被别的模块调用。在别的文件中，这个函数跟其它全局函数没有区别。

3， extern inline

这是不建议使用的定义方式，gcc一定不会为这样定义的函数生成独立的汇编码。

4， inline与gcc -On优化参数

inline关键字仅仅是建议编译器做内联展开处理，而不是强制。在gcc编译器中，如果编译优化设置为-O0，即使是inline函数也不会被内联展开，除非设置了强制内联（__attribute__((always_inline))）属性。

如果使用 -O0，函数定义为 inline，会有链接错误。 -O0表示inline函数不展开，还是调用，inline表示对当前文件的调用不生成独立的汇编码，因此在链接的时候，会有找不到inline函数的错误。

最后，我个人的一点感觉（不确定）：使用-O3的时候，static的函数，gcc也可能自动为其加上inline属性。