6.42 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 достичь, — это интегрировать код этой функции в код вызывающей её функции. Это ускоряет выполнение, устраняя накладные расходы на вызов функции; кроме того, если значения каких-либо фактических аргументов являются константами, их известные значения могут позволить упрощения во время компиляции, так что не весь код встроенной функции необходимо включать. Влияние на размер кода менее предсказуемо; объектный код может быть больше или меньше с инлайнингом функции, в зависимости от конкретного случая. Вы также можете направить GCC на попытку интегрировать все достаточно «простые» функции в вызывающие их функции с помощью опции -finline-functions.

GCC реализует три различных семантики объявления встроенной функции. Одна доступна с -std=gnu89 или -fgnu89-inline или когда атрибут gnu_inline 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++.

Для объявления функции встроенной, используйте ключевое слово inline в её объявлении, например так:

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

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

Три типа инлайнинга ведут себя аналогично в двух важных случаях: когда ключевое слово inline используется с функцией static, как в примере выше, 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 поведение программы такое же, как если бы вы не использовали ключевое слово inline, за исключением скорости.

Когда функция является одновременно встроенной и static, если все вызовы функции интегрированы в вызывающую функцию, и адрес функции никогда не используется, тогда собственный код ассемблера функции никогда не используется. В этом случае GCC не генерирует код ассемблера для функции, если вы не укажете опцию -fkeep-inline-functions. Если есть неинтегрированный вызов, то функция компилируется в код ассемблера как обычно. Функция также должна компилироваться как обычно, если программа ссылается на её адрес, потому что это не может быть инлайнировано.

Обратите внимание, что определённые использования в определении функции могут сделать её непригодной для подстановки инлайн. К таким использованиям относятся: вариадические функции, использование alloca, использование вычисленных переходов (см. Метки как значения), использование нелокальных переходов, использование вложенных функций, использование setjmp, использование __builtin_longjmp и использование __builtin_return или __builtin_apply_args. Использование -Winline предупреждает, когда функция, помеченная как inline, не могла быть подставлена, и указывает причину неудачи.

Как требуется стандартом ISO C++, GCC считает, что функции-члены, определённые в теле класса, помечены как встроенные, даже если они не объявлены явно с помощью ключевого слова inline. Вы можете переопределить это с помощью -fno-default-inline; см. Опции, управляющие диалектом C++.

GCC не встраивает какие-либо функции при отсутствии оптимизации, если вы не укажете атрибут «always_inline» для функции, например так:

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

Остальная часть этого раздела относится конкретно к GNU C90 встроенному инлайнингу.

Когда встроенная функция не static, компилятор должен предположить, что могут быть вызовы из других исходных 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 и inline и extern в определении функции, то определение используется только для инлайнинга. Ни в коем случае функция не компилируется сама по себе, 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 почти эквивалентно макросу. Способ использования заключается в размещении определения функции в заголовочном файле с этими ключевыми словами и размещении другой копии определения (без inline и extern) в файле библиотеки. Определение в заголовочном файле приводит к тому, что большинство вызовов функции будут встроены. Если какие-либо использования функции остаются, они ссылаются на единственную копию в библиотеке.

Далее: Переменные со свойствами volatile, Предыдущее: Выравнивание, Наверх: Расширения языка C [Содержание][Индекс]