在C++中，內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種特殊的函數(shù)。

定義

內(nèi)聯(lián)函數(shù)是在函數(shù)定義前加上關(guān)鍵字“inline”的函數(shù)。編譯器在處理對內(nèi)聯(lián)函數(shù)的調(diào)用時，會嘗試將函數(shù)體的代碼直接插入到函數(shù)調(diào)用處，而不是像普通函數(shù)調(diào)用那樣，進行跳轉(zhuǎn)指令執(zhí)行函數(shù)體代碼后再返回。例如：

inline int add(int a, int b) {//add 函數(shù)就是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
return a + b;
}

內(nèi)聯(lián)函數(shù)與普通函數(shù)的區(qū)別：

1.?調(diào)用方式

普通函數(shù)：在程序執(zhí)行到函數(shù)調(diào)用語句時，會將控制權(quán)轉(zhuǎn)移到被調(diào)用函數(shù)的入口地址，執(zhí)行函數(shù)體中的代碼。這涉及到創(chuàng)建棧幀來存儲函數(shù)的局部變量、參數(shù)等信息，當函數(shù)執(zhí)行完畢后，再將控制權(quán)返回給調(diào)用函數(shù)，并釋放棧幀。例如：

int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
int result = add(3, 5);
return 0;
}
//在?main?函數(shù)中調(diào)用?add?函數(shù)時，程序會跳轉(zhuǎn)到?add?函數(shù)的代碼處執(zhí)行，完成后再返回?main?函數(shù)。

內(nèi)聯(lián)函數(shù)：編譯器會盡量將內(nèi)聯(lián)函數(shù)的代碼直接嵌入到函數(shù)調(diào)用點，就好像在調(diào)用處直接書寫函數(shù)體的代碼一樣。這樣在程序執(zhí)行時，就不會有函數(shù)調(diào)用的開銷，例如創(chuàng)建和銷毀棧幀等操作。例如：

inline int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
int result = add(3, 5);
return 0;
}
//編譯器可能會將 add 函數(shù)體的代碼 return a + b; 直接放在 main 函數(shù)中 add 函數(shù)調(diào)用的位置。

2.?性能表現(xiàn)

• 普通函數(shù)：由于存在函數(shù)調(diào)用開銷，對于一些頻繁調(diào)用且功能簡單的函數(shù)，這些開銷可能會影響程序的性能。例如，一個在循環(huán)中被多次調(diào)用的小函數(shù)，每次調(diào)用的棧幀操作等可能會使程序執(zhí)行速度變慢。
• 內(nèi)聯(lián)函數(shù)：通過減少函數(shù)調(diào)用開銷，對于簡單且頻繁調(diào)用的函數(shù)，能有效提高程序的執(zhí)行速度。但如果內(nèi)聯(lián)函數(shù)體代碼過長或者包含復(fù)雜的結(jié)構(gòu)（如遞歸、循環(huán)等），可能會導(dǎo)致代碼膨脹，增加程序的內(nèi)存占用，反而可能影響性能。

3.?代碼大小

• 普通函數(shù)：函數(shù)代碼在內(nèi)存中只有一份，無論在程序的多少個地方調(diào)用這個函數(shù)，都不會增加函數(shù)代碼本身占用的內(nèi)存空間，只是每次調(diào)用會有棧幀等額外開銷。
• 內(nèi)聯(lián)函數(shù)：如果一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)在多個地方被調(diào)用，那么函數(shù)體的代碼會在每個調(diào)用點都被插入一份，這可能會導(dǎo)致可執(zhí)行程序的代碼量增大，尤其是對于被頻繁調(diào)用的內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

4.?適用場景

1)普通函數(shù)：適用于功能復(fù)雜、代碼量較大、不經(jīng)常調(diào)用或者遞歸調(diào)用的函數(shù)。例如，一個用于復(fù)雜文件讀取和解析的函數(shù)，由于其功能復(fù)雜且調(diào)用頻率相對較低，更適合作為普通函數(shù)。

2)內(nèi)聯(lián)函數(shù)：適合函數(shù)體較小（一般建議只有幾行代碼）、頻繁調(diào)用的函數(shù)。比如，簡單的數(shù)學(xué)運算函數(shù)（如加法、減法函數(shù)），將它們定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以提高程序效率。

如何定義和使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)：

?1.?定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)

方式一：在函數(shù)定義處添加?inline?關(guān)鍵字

在C++中，最常見的方式是在函數(shù)定義之前添加?inline?關(guān)鍵字。例如，定義一個簡單的內(nèi)聯(lián)函數(shù)來計算兩個整數(shù)的和：

inline int add(int a, int b) {
return a + b;
}

方式二：在類內(nèi)定義函數(shù)成員（隱式內(nèi)聯(lián)）

當在類的內(nèi)部定義成員函數(shù)時，該函數(shù)默認是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。例如：

class MyClass {
public:
int multiply(int x, int y) {
return x * y;
}
};

這里?MyClass?類中的?multiply?函數(shù)就是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。不過需要注意的是，如果函數(shù)體比較復(fù)雜，編譯器可能不會將其當作內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理。

2.?使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)

內(nèi)聯(lián)函數(shù)的使用方式和普通函數(shù)相同。例如，調(diào)用上面定義的?add?函數(shù)：

int main() {
int num1 = 3, num2 = 5;
int sum = add(num1, num2);
return 0;
}

當編譯器處理這段代碼時，會根據(jù)內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定義規(guī)則，嘗試將?add?函數(shù)的代碼插入到?add?函數(shù)調(diào)用的位置。不過，最終是否真正內(nèi)聯(lián)是由編譯器決定的。有些情況下，即使定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯器也可能因為函數(shù)體復(fù)雜（如包含循環(huán)、遞歸等）或其他優(yōu)化策略而不進行內(nèi)聯(lián)處理。?

內(nèi)聯(lián)函數(shù)的作用：

• 提高程序執(zhí)行效率
• 減少函數(shù)調(diào)用開銷。對于普通函數(shù)，每次調(diào)用時需要保存當前的執(zhí)行上下文（如寄存器的值、程序計數(shù)器等），然后建立函數(shù)棧幀，進行參數(shù)傳遞等操作。而內(nèi)聯(lián)函數(shù)將代碼直接展開在調(diào)用處，避免了這些額外的開銷，特別是對于頻繁調(diào)用的小函數(shù)，能顯著提高程序運行速度。
• 例如，在一個循環(huán)中頻繁調(diào)用一個簡單的計算函數(shù)，如果這個函數(shù)是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，就可以直接在循環(huán)體中展開代碼，減少了每次調(diào)用的時間損耗。
• 保持程序結(jié)構(gòu)清晰
• 內(nèi)聯(lián)函數(shù)和普通函數(shù)一樣可以實現(xiàn)代碼的封裝，使程序的邏輯結(jié)構(gòu)更清晰。它把具有獨立功能的代碼段封裝成一個函數(shù)，方便代碼的維護和閱讀。
• 比如，有一個簡單的功能是計算兩個數(shù)的最大值，將其封裝成內(nèi)聯(lián)函數(shù)，在代碼的其他部分就可以通過函數(shù)調(diào)用的形式清晰地使用這個功能，而不是在多個地方重復(fù)編寫相同的比較代碼。