Question

我有一个很长的代码，被称为数百万的时间，我注意到，如果我将所有宏更改为内联函数，代码运行速度会快得多。

你能解释一下这是为什么吗？ Aren的宏只是一个文本替换？与可以调用函数的内联函数相反？

Answer 1

宏是文本替换，因此通常会生成更多可执行代码。每次调用宏时，都会插入代码（好吧，不一定，宏可能是空的......但原则上）另一方面，内联函数可能与宏一样工作，但它们也可能根本没有内联。

一般来说，inline关键字是一个弱提示，而不是一个要求，编译器现在明智地内联函数（或将放弃这样做）基于启发式，主要是伪指令的数量。

内联函数可能因此导致编译器根本不内联该函数，或者将其内联几次，然后再将其称为非内置函数。
令人惊讶的是，内联可能实际上比内联更快，因为它减少了整体代码大小，从而减少了缓存和TLB未命中的数量。

Answer 2

这取决于您正在使用的特定宏和函数调用。特定的宏实际上可以编译为比内联函数更长的操作集。通常最好不要将宏用于某些进程。内联函数将允许编译器键入检查并优化各种进程。宏会受到许多错误的影响，实际上可能导致各种低效率（例如必须将变量移入和移出存储空间）。

在任何情况下，由于您实际上在代码中看到了这种情况，您可以告诉编译器能够优化内联代码而不是盲目地放入文本扩展。

请注意，Google搜索“宏与内联”会对此进行一系列讨论。

Answer 3

除了强制内联外，如果不仔细编写宏而不是两次评估他们的论点，那么宏也可能对速度有害。以这个类似函数的小宏及其内联函数为例：

#define square(x) ((x)*(x))

inline long square(long x) { return x*x; }

现在，当您使用变量square(foo)调用它们时，它们是等效的。宏观扩展到((foo)*(foo))，这是一个乘法，就像函数内联一样。

但是，如果您使用square(expensiveComputation(foo))调用它们，则宏的结果是，expensiveComputation()被调用两次。相反，内联函数的行为与任何函数类似：在执行函数体之前，它的参数被计算一次。

当然，您可以使用复合语句的gnu扩展名来编写宏（有关此文档，请参阅http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Statement-Exprs.html）以避免双重评估，如下所示：

#define square(x) ({ \
    long square_temp_variable = (x); \
    square_temp_variable*square_temp_variable; \
})

但这很麻烦，它使代码无法移植。因此，最好坚持使用内联函数。

Answer 4

一般来说，只要有可能，就可以通过内联函数替换函数样式宏。

不仅你会发现一些令人讨厌的陷阱a = MIN(i++, 50)，例如你也获得了类型安全性，正如在一些评论中已经说明的那样，你避免多次评估争论，这可能会对表现产生非常不利的影响。