1.内联函数的由来

当我们调用函数的时候，实际会有额外的开销，为了避免或减少这些额外的开销，c++中引入内联函数（inline functions）。

2.内联函数的原理

1）当我们调用内联函数时，不会像调用普通函数那样额外开销，而是把内联函数的代码直接嵌入到调用它的地方去，但仍然保持其独立性。

2）如果一个函数为内联函数，它就不会出现在最终的可执行代码里，只是会存在于编译器中，在编译器需要的地方插入。

替换前

替换后

3.内联函数的写法

在一般函数前面加上inline的关键字，在头文件里定义而非声明。

#include "iostream"
// inline 内联函数，又称内嵌函数或者内置函数。可以直接被main方法调用，
// 内联函数一定要写在main方法的上面，否则main方法无法调用
inline void func(){
    std::cout << "我是inlie函数" << std::endl;
}
int main() {
    func();
    std::cout << " " << std::endl;
    return 0;
}
// main方法无法调用 downFunc 内联函数，因为它在main函数的下面，
inline void downFunc(){
}

4.内联函数的优点

1）以牺牲代码的空间换时间，提高了效率。

2）与c语言的宏的思想类似，但要优于宏，因为宏不能做类型检查，而内联函数作为一个函数可以进行类型检查。

5.被自动默认的内联函数

1）在class声明中定义了成员函数，这些函数都是内联的。

2）如果我们为了使类看起来直观，在class中声明了成员函数，也可在class下方定义，将成员函数变为内联函数：

class a
{
private:
    int i;
public:
    a();
    void f1();
};
inline a::a() 
{
...
}
inline void a::f1()
{
...
}

6.使用内联函数与否的情况

建议使用的情况：

1）函数代码本身较短，系统可能默认处理其为内联函数

2）频繁被调用的，处于循环中的函数

不能使用的情况：

1）过于巨大的函数，编译器可能拒绝该函数作为内联函数来插入

2）递归函数

7.内联函数和宏函数

内联函数的出现就是为了替代宏函数的，因为宏函数本身用起来不太方便，特别是多行宏函数，语法有点恶心，虽然底层都是替换；

宏函数的使用案例如下

#define  add(n) n*n
int main(){
    int res = add(10);
    std::cout <<res<< std::endl; // 打印结果为100
    int result = add(5+10);
    // 宏函数的原理是替换，所以以下代码中会被替换为 5+10 *5+10，结果为65，是不是很神奇(恶心)
    std::cout <<result<< std::endl;
}

在看看多行宏函数的使用

// 定义多行宏函数--每一行结尾都需要有 \  不需要写return
#define  addMayLine(n)({ \
    std::cout << "我是多行宏函数" << std::endl; \
    n*n; \
});
int main(){
// 调用多行函数
 int s = addMayLine(2+3);
 // 替换后为：2+3*2+3，结果为11
 std::cout << s << std::endl; 
}

宏函数和内联函数相同点：

• 都可以节省函数调用的开销

宏函数和内联函数不同点

• 内联函数在编译时执行，而宏函数在预处理时执行。
• 宏定义不检查函数参数，返回值，只是展开；内联函数会检查参数类型
• 内联函数是真正的函数，只是在需要的时候，内联函数像宏一样展开，所以取消了函数的参数压栈。