C++内联函数
1.什么是函数
函数是一个可以重复使用的代码块，CPU 会一条一条地挨着执行其中的代码。CPU 在执行主调函数代码时如果遇到了被调函数，主调函数就会暂停，CPU 转而执行被调函数的代码；被调函数执行完毕后再返回到主调函数，主调函数根据刚才的状态继续往下执行。
一个 C/C++ 程序的执行过程可以认为是多个函数之间的相互调用过程，它们形成了一个或简单或复杂的调用链条，这个链条的起点是 main()，终点也是 main()。当 main() 调用完了所有的函数，它会返回一个值（例如return 0;）来结束自己的生命，从而结束整个程序。
函数调用是有时间和空间开销的。程序在执行一个函数之前需要做一些准备工作，要将实参、局部变量、返回地址以及若干寄存器都压入栈中，然后才能执行函数体中的代码；函数体中的代码执行完毕后还要清理现场，将之前压入栈中的数据都出栈，才能接着执行函数调用位置以后的代码。
2.什么是内联函数
当函数体特别短的时候，调用函数的时间开销可能会远远大于函数执行本身的耗时。就可以考虑使用内联的方法。内联函数是C++ 提供一种提高效率的方法，即在编译时将函数调用处用函数体替换，类似于C语言中的宏展开。所以编译之后，对于内联函数，编译器看到的不是函数，而是顺序执行的代码。
3.如何使用内联函数
3.1全局函数（类外函数）内联
在函数定义处增加 inline 关键字即可。
#include <iostream>
using namespace std;
//内联函数，交换两个数的值
inline void swap(int *a, int *b){
int temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
int main(){
int m, n;
cin>>m>>n;
cout<<m<<", "<<n<<endl;
swap(&m, &n);
cout<<m<<", "<<n<<endl;
return 0;
}
注意，要在函数定义处加inline，在函数声明处加inline无效。因为内联函数的特点，一般不推荐内联函数的声明和定义分离。
上述代码会被编译器识别为：
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int m, n;
cin>>m>>n;
cout<<m<<", "<<n<<endl;
int temp;
temp = *(&m);
*(&m) = *(&n);
*(&n) = temp;
cout<<m<<", "<<n<<endl;
return 0;
}
3.2类的成员函数内联
3.2.1非内联
当函数在类中声明，在类外定义时，非内联。
class Person
{
public:
Person(const string &name)
{
Name = name;
}
void printName();
//在类里面没有显式声明
private:
string Name;
};
void Person::printName()//不是内联函数
{
cout << Name << endl;
}
编译器会为分配地址空间，当有对象调用时，会隐式地将this指针传入。
3.2.2隐式内联
如果类的成员函数在类中定义，即使没有inline标志，编译器也将其识别为内联函数。
class Person
{
public:
Person(const string &name)
{
Name = name;
}
void printName()//printName 定义在类里面是隐式内联函数
{
cout << Name << endl;
}
private:
string Name;
};
工程代码编译时，不会为其分配函数地址。在该类的对象调用内联函数的代码，展开为顺序执行的非函数代码。
写C++工程代码的时候，大家可能遇到过这个问题：如果C++类的成员函数在类内声明（在.h文件中），在类外定义（也在.h文件中），则编译时候会报错“重复定义”。但是如果在类内定义，则不会报错。这就是因为内联函数的特性。
这里有一个有争议的问题，本人才疏学浅，也懒得看汇编代码，抛砖引玉：如果隐式内联函数过于复杂，编译器无法解析，会不会出现重复定义函数的风险？本人亲测，写了一个巨复杂的成员函数，没有发生重复定义。但是谷歌了一下，说有可能。所以复杂的函数，最好在类外定义。
3.2.3 “追加”内联
表示在类里面没有显式声明，在类外显示定义了内联。不推荐。
class Person
{
public:
Person(const string &name)
{
Name = name;
}
void printName();
//在类里面没有显式声明
private:
string Name;
};
inline void Person::printName()//成员被函数前加了inline是显式内联函数
{//在类外面显式定义
cout << Name << endl;
}
4.内联函数优缺点
优点：
（1）函数内联可以避免了频繁调用函数对栈内存重复开辟所带来的消耗，提高运行效率。
（2）内联函数可以允许全局函数重复定义，编译时会选取编译单元可见的函数进行内联。
缺点：
内联函数适用于频繁调用的短小函数，如果滥用，则也存在很多危害，比如
编译和链接的时间会更慢
代码膨胀，占用更多的内存。
影响 cpu 缓存优化，降低运行时性能。
