6.41 Встроенная функция так же быстра, как макрос

Объявив функцию встроенной, вы можете направить GCC на ускорение вызовов этой функции. Один из способов, которым GCC может этого добиться, — это интегрировать код этой функции в код её вызывающих функций. Это ускоряет выполнение, устраняя накладные расходы вызова функции; кроме того, если какие-либо фактические значения аргументов являются константами, их известные значения могут позволить упрощения во время компиляции, так что не весь код встроенной функции потребуется включать. Влияние на размер кода предсказать сложнее; объектный код может быть больше или меньше при встраивании функции, в зависимости от конкретного случая. Вы также можете направить GCC на попытку интегрировать все достаточно простые функции в их вызывающие функции с помощью опции -finline-functions.

GCC реализует три различных семантики объявления встроенной функции. Одна доступна с -std=gnu89 или -fgnu89-inline или когда gnu_inline атрибут присутствует во всех объявлениях встроенных функций, другая — когда -std=c99, -std=c11, -std=gnu99 или -std=gnu11 (без -fgnu89-inline), и третья используется при компиляции C++.

Чтобы объявить функцию встроенной, используйте ключевое слово inline в её объявлении, например:

static inline int
inc (int *a)
{
  return (*a)++;
}

Если вы пишете заголовочный файл для включения в программы ISO C90, напишите __inline__ вместо inline. См. Альтернативные ключевые слова.

Три типа встраивания ведут себя аналогично в двух важных случаях: когда ключевое слово inline используется для static функции, как в приведённом выше примере, и когда функция сначала объявляется без использования ключевого слова inline и затем определяется с inline, как это:

extern int inc (int *a);
inline int
inc (int *a)
{
  return (*a)++;
}

В обоих этих общих случаях программа ведёт себя так же, как если бы вы не использовали ключевое слово inline, за исключением её скорости.

Когда функция является одновременно встроенной и static, если все вызовы функции интегрированы в вызывающую функцию, и адрес функции никогда не используется, то собственный ассемблерный код функции никогда не ссылается. В этом случае GCC фактически не выводит ассемблерный код для функции, если вы не укажете опцию -fkeep-inline-functions. Некоторые вызовы не могут быть интегрированы по различным причинам (в частности, вызовы, которые предшествуют определению функции, не могут быть интегрированы, и аналогичным образом рекурсивные вызовы в пределах определения). Если существует неинтегрированный вызов, то функция компилируется в ассемблерный код обычным способом. Функция также должна компилироваться обычным способом, если программа ссылается на её адрес, поскольку это не может быть встроено.

Обратите внимание, что определённые использования в определении функции могут сделать её непригодной для встраивания. К этим использованиям относятся: вариативные функции, использование alloca, использование типов данных переменной длины (см. Переменная длина), использование вычисленных goto (см. Метки как значения), использование nonlocal goto и вложенные функции (см. Вложенные функции). Использование -Winline предупреждает, когда функция, помеченная inline, не может быть встроена, и указывает причину сбоя.

Согласно требованиям ISO C++, GCC рассматривает методы-члены, определённые в теле класса, как помеченные встроенными, даже если они не объявлены явно с помощью ключевого слова inline. Вы можете переопределить это с помощью -fno-default-inline; см. Опции, контролирующие диалект C++.

GCC не встраивает никакие функции при отсутствии оптимизации, если вы не укажете атрибут ‘always_inline’ для функции, например:

/* Prototype.  */
inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));

Остальная часть этого раздела относится к GNU C90 встраиванию.

Когда встроенная функция не static, компилятор должен предположить, что могут быть вызовы из других файлов; поскольку глобальный символ может быть определён только один раз в любой программе, функция не должна быть определена в других исходных файлах, поэтому вызовы в них не могут быть интегрированы. Поэтому нестатическая встроенная функция всегда компилируется самостоятельно обычным способом.

Если вы укажете как inline, так и extern в определении функции, то определение используется только для встраивания. В любом случае функция не компилируется самостоятельно, даже если вы явным образом ссылаетесь на её адрес. Такой адрес становится внешней ссылкой, как если бы вы только объявили функцию и не определили её.

Это сочетание inline и extern имеет почти такой же эффект, как макрос. Способ его использования — поместить определение функции в заголовочный файл с этими ключевыми словами и поместить ещё одну копию определения (без inline и extern) в файл библиотеки. Определение в заголовочном файле вызывает встраивание большинства вызовов функции. Если какие-либо использования функции остаются, они ссылаются на единственную копию в библиотеке.

Далее: Переменные с модификатором volatile, Предыдущее: Выравнивание, Вверх: Расширения языка C [Содержание][Индекс]