内联函数与预处理器宏

Question

内联函数与预处理器宏有何不同？

原文由 Subodh 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

预处理器宏只是应用于您的代码的替换模式。它们几乎可以在您的代码中的任何地方使用，因为它们在任何编译开始之前被它们的扩展替换。

内联函数是其主体直接注入其调用站点的实际函数。它们只能在函数调用合适的地方使用。

现在，就在类似函数的上下文中使用宏与内联函数而言，请注意：

• 宏不是类型安全的，无论它们在语法上是否正确都可以扩展 - 编译阶段将报告由宏扩展问题导致的错误。
• 宏可以在您不期望的上下文中使用，从而导致问题
• 宏更灵活，因为它们可以扩展其他宏 - 而内联函数不一定这样做。
• 宏可能会因为它们的扩展而产生副作用，因为输入表达式会被复制到它们出现在模式中的任何位置。
• 内联函数并不总是保证被内联 - 一些编译器只在发布版本中这样做，或者当它们被专门配置为这样做时。此外，在某些情况下可能无法进行内联。
• 内联函数可以为变量（尤其是静态变量）提供范围，预处理器宏只能在代码块 {…} 中执行此操作，而静态变量的行为方式不会完全相同。

原文由 LBushkin 发布，翻译遵循 CC BY-SA 2.5 许可协议

Answer 2

要了解 宏和内联函数 之间的区别，首先我们应该知道它们到底是什么以及何时应该使用它们。

功能：

 int Square(int x)
{
    return(x*x);
}

int main()
{
    int value = 5;
    int result = Square(value);
    cout << result << endl;
}

• 函数调用有与之相关的开销。函数执行完毕后，它需要知道返回到哪里，所以在调用函数之前将返回地址存储在堆栈中。对于小型应用程序，这可能不是问题，但在金融应用程序中，每秒发生数千笔交易，函数调用可能过于昂贵。

宏：

 # define Square(x) x*x;
int main()
{
    int value = 5;
    int result = Square(value);
    cout << result << endl;
}

• 在预处理阶段应用宏。在此阶段，用 #define 关键字编写的语句将被替换或扩展

整数结果 = 平方（x*x）

但是宏可能会导致意外行为。

 #define Square(x) x*x
int main()
{
    int val = 5;
    int result = Square(val + 1);
    cout << result << endl;
}

这里的输出是 11 ，而不是 36。

内联函数：

 inline int Square(int x)
{
    return x * x;
}

int main()
{
    int val = 5;
    int result = Square(val + 1);
    cout << result << endl;
}

输出： 36

inline 关键字要求编译器将函数调用替换为函数体。这里的输出是正确的，因为它首先计算表达式，然后使用结果来执行函数的主体。内联函数减少了函数调用开销，因为不需要将返回地址或函数参数存储到堆栈中。

宏和内联函数的比较：

1. 宏通过文本替换工作，而内联函数复制函数的逻辑。
2. 由于替换，宏很容易出错，而内联函数可以安全使用。
3. 宏不能分配给函数指针；内联函数可以。
4. 宏很难与多行代码一起使用，而内联函数则不然。
5. 在 C++ 中，宏不能与成员函数一起使用，而内联函数可以。

结论：

内联函数有时比宏更有用，因为它们使用安全，但也可以减少函数调用开销。 inline 关键字是对编译器的 _请求_，某些函数不会被内联，例如：

• 大型函数
• 具有太多条件参数的函数
• 递归代码和带有循环的代码等。

这是一件好事，因为它允许编译器确定以另一种方式做事是否更好。

原文由 Sheetal 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议