C++ `inline` 关键字和编译器优化

Question

我一直听说 inline 关键字不再用作现代编译器的提示，而是用于避免多源项目中的多重定义错误。

但是今天遇到了编译器服从关键字的例子。

没有inline关键字，如下代码

#include <iostream>

using namespace std;

void func(const int x){
    if(x > 3)    
        cout << "HAHA\n";
    else
        cout << "KKK\n";
}

int main(){
    func(5);
}

使用命令g++ -O3 -S a.cpp，生成func未内联的汇编代码。

但是，如果我在 func 的定义前添加 inline 关键字，func 将被内联到 main 中。

生成的汇编代码部分为

.LC0:
    .string "HAHA\n"
.LC1:
.string "KKK\n"
.text
.p2align 4,,15
.globl  _Z4funci
.type   _Z4funci, @function
_Z4funci:
.LFB975:
    .cfi_startproc
    cmpl    $3, %edi
    jg  .L6
    movl    $4, %edx
    movl    $.LC1, %esi
    movl    $_ZSt4cout, %edi
    jmp _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
    .p2align 4,,10
    .p2align 3

main:
.LFB976:
    .cfi_startproc
    subq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    movl    $5, %edi
    call    _Z4funci
    xorl    %eax, %eax
    addq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc

我的编译器是 gcc 4.8.1/x86-64。

我怀疑该函数可以在链接过程中内联，但我不确定是否会发生，如果是这样，我怎么知道？

我的问题是为什么这个代码片段似乎与现代指南相矛盾，例如 When should I write the keyword 'inline' for a function/method?

Answer 1

inline 关键字有几个作用。其中之一是向编译器提示您希望内联该函数 - 但是，这并不意味着编译器必须内联它 [几个编译器中有一个扩展说“无论如何内联它，如果有的话”可能”，例如 MS 的 __forceinline 和 gcc 的 __attribute__(always_inline) ]。

如果函数是内联的，inline 关键字还允许您拥有同名函数的多个实例，而不会出现“同一函数的多个定义”的错误。 [但函数每次必须是相同的来源]。

在这种情况下，我有点惊讶地看到编译器没有内联 func 。但是，将 static 添加到 func 也会使其内联。很明显，编译器是基于“其他一些函数也可能正在使用 func，所以我们无论如何都需要一个拷贝，并且内联它没有太多好处。事实上，如果你将函数设为静态，并且它只被调用一次，即使函数非常大，gcc/g++ 几乎肯定会内联它。

如果你想让编译器内联一些东西，添加 inline 也没什么坏处。然而，在许多情况下，编译器会做出合适的选择。例如，如果我将代码更改为:

const char* func(const int x){
    if(x > 3)    
        return "HAHA\n";
    else
        return "KKK\n";
}

int main(){
    cout << func(5);
}

它确实内联了 return "HAHA\n"; 左边的 func 部分。

编译器决定内联或不内联的逻辑很复杂，其中一部分是“我们获得了多少，与它占用了多少代码空间”——调用 operator<<(ostream& ,const char *) 的开销很可能是在这种情况下，对于内衬来说太多了。不幸的是，并不总是容易理解为什么编译器会做出某个决定......