C++中的内联函数（inline）与宏定义

为什么要使用内联函数呢?

当我们定义完一个函数之后，实际调用的时候，函数体本身会压入堆栈，主函数再从堆栈里面把这部分内容提取出来，产生一定的系统开销，对于大型函数来说，这部分开销可能相对于函数体本身执行的开销来说微乎其微。但是如果一个函数仅仅只是为了完成一个特别简单的功能，比如交换两个变量的值，亦或是求两个变量的最大值，这时，调用函数的开销，可能就会大于函数体执行本身了。作为一个追求高性能的程序而言，大量的这种函数调用的堆积，势必会使得整体的性能下降。

例如，下面这个返回a和b最大值的函数，

#include<iostream>
using namespace std;

int max(int a,int b) {
	return a > b? a:b;
}

int main() {
	int a = 3;
	int b = 5;
	cout<<max(a,b)<<endl;
}

如果换成内联函数，就在函数定义的时候，前面加上inline即可，然后主函数运行的时候，相当于加载了函数体的内容：

#include<iostream>
using namespace std;

inline int max(int a,int b) {
	return a > b? a:b;
}

int main() {
	int a = 3;
	int b = 5;
	cout<<max(a,b)<<endl; 
	//相当于 cout<<(a>b?a:b)<<endl;
}

从而减小了把max写成函数的系统额外开销。本质上是一种牺牲空间复杂度换取时间复杂度的过程。

但是需要注意的是，内联函数不可以直接用于没有定义的函数声明。此外，在面向对象编程中，定义在类内的成员函数默认定义为内联函数。可以使用所在类的保护成员和私有成员。

内联函数与宏定义的区别：

宏定义具有两个缺点：一是不能调试，二是只是进行了简单的文本替换，如果重复使用的话，可能会出现重定义的情况。而与之相比的话，内联函数就很灵活了。下面的这个例子很生动，

#define SQUARE(X) X*X

宏定义时通过文本替换开实现的--X是参数的符号标记。

a = square(5.0);   //->a=5.0*5.0;
b = square(4.5+7.5); //->b=4.5+7.5*4.5+7.5
d = square(c++);  //->d=c++*c++

可以看出，对于b，需要使用括号才能正常运算。

#define SQUARE(X) ((X)*(X))

对于c,却仍递增了两次。
因此，宏定义和内联函数存在本质的区别，转换的时候应考虑是否转换后功能是否正常。