Question

我对C ++中的inline函数有疑问。我知道类似的问题多次出现在此。我希望我的有点不同。

我知道当你指定某个函数为inline时，它只是一个＆＃34;建议＆＃34;到编译器。所以：以防万一：

inline int func1()
{
    return 2;
}

稍后的一些代码

cout << func1() << endl; // replaced by cout << 2 << endl;

所以那里没有神秘感，但是这样的情况呢：

inline int func1()
{
    return 2;
}

inline int func2()
{
    return func1() * 2;
}

inline int func3()
{
    return func2() * func1() * 2;
}

等等......

哪些功能有机会内联，是否有益以及如何检查编译器实际执行的操作？

Answer 1

其中哪些功能有机会成为内联

如果执行内联的工具^（1）可以访问函数的定义（= body），则任何和所有函数都有可能被内联...

有益吗

......并认为这样做很有帮助。如今，优化器的工作是确定内联在哪里是有意义的，对于99.9％的程序，程序员可以做的最好的事情就是远离优化者的方式。剩下的几个案例是像Facebook这样的程序，其中0.3％的性能损失是巨大的回归。在这种情况下，手动调整优化（以及分析，分析，和分析）是可行的方法。

如何检查编译器实际执行的操作

通过检查生成的组件。每个编译器都有一个标志，使其输出汇编在＆＃34;人类可读＆＃34;格式而不是（或除了）二进制形式的目标文件。

^（1）通常，此工具是编译器，内联作为编译步骤的一部分（将源代码转换为汇编/目标文件）。这也是您可能需要使用inline关键字实际允许编译器内联的唯一原因：因为函数的定义必须在正在编译的转换单元（=源文件）中可见，通常这意味着将函数定义放入头文件中。如果没有inline，如果头文件包含在多个翻译单元中，则会导致多重定义错误。

请注意，编译不是可以进行内联的唯一阶段。启用整体程序优化（也称为链接时代码生成）时，一旦创建了所有目标文件，就会在链接时再发生一次优化。此时，inline关键字完全无关紧要，因为链接可以访问所有函数定义（否则二进制文件不能成功链接）。因此，这是从内联中获得最大收益的方式，而不必在编写代码时考虑它。缺点是时间：WPO需要时间来运行，对于大型项目，可能会将链接时间延长到不可接受的水平（我个人经历了一个有点病态的情况，即启用WPO从7分钟开始程序的链接时间至46）。

Answer 2

将inline视为编译器的提示，在旧版本的C ++和C标准中有点像register 。警告，register正在废弃（在C ++ 17中）。

哪些功能有机会内联，是否有益

信任您的编译器，以制定理智的内联决策。要启用某些特定的调用，编译器需要知道被调用函数的主体。您不应该关心编译器是否在线（理论上）。

实际上，使用GCC编译器：

inlining并不总能改善效果（例如，由于CPU cache问题，TLB，branch predictor等等......）
内联决策取决于optimization options上的 lot 。 -O3可能比-O1更可能发生;有很多大师选项（如-finline-limit=和其他）可以调整它。
请注意，个别来电是否内联。第123行的foo(x)之类的调用很可能是内联的，但是另一次调用（对于相同的函数foo），例如foo(y)像456行这样的其他地方没有内联。
当调试时，您可能想要禁用内联（因为这样可以使调试更方便）。这可以通过-fno-inline GCC优化标志（我经常与-g一起使用，它会询问调试信息）。
always_inline function attribute＆＃34;部队＆＃34;内联，noinline阻止它。
如果您使用链接时间优化（LTO）编译并链接，例如-flto -O2（或-flto -O3），例如在CXX=g++ -flto -O2中使用Makefile，可以在多个翻译单元（例如C ++源文件）之间进行内联。但是，LTO至少会使编译时间翻倍（通常情况下更糟）并在编译期间消耗内存（因此更好地拥有大量RAM），并且通常只会提高几个百分点的性能（这个经验法则有奇怪的例外）
您可能会以不同方式优化功能，例如with #pragma GCC optimize ("-O3")或function attribute optimize
同时查看profile-guided optimizations instrumentation options，-fprofile-generate，-fprofile-use，g++ -O2 -S -fverbose-asm与其他optimization flags进行优化。

如果您对内联的调用感兴趣（有时候，有些人不会）查看生成的汇编程序（例如使用.s并查看.border-top-0{ border-style: solid; border-top: none; }汇编程序文件），或使用一些内部dump options。

代码的可观察行为（性能除外）不应该依赖于编译器的内联决策。换句话说，不要期望内联发生（或不发生）。如果您的代码在有或没有优化的情况下表现不同，则可能是错误的。请阅读undefined behavior。

另见MILEPOST GCC项目（使用机器学习技术进行优化）。

C ++如何确定函数是否具有内联功能，实际上是？

2 个答案: