C++（19）：内联（inline）函数

目录

一、核心概念

二、内联函数的作用

三、代码示例：对比普通函数与内联函数

1. 普通函数调用（存在额外开销）

2. 内联函数（消除调用开销）

四、内联函数的限制与注意事项

五、实际性能测试对比

六、何时使用内联函数？

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一、核心概念

        内联函数是 C++ 中一种 优化高频调用的小型函数 的机制。其核心思想是 在编译阶段将函数体直接替换到调用处（指建议编译器编译时将某个函数在调用处直接展开），避免传统函数调用产生的额外开销，从而提升性能。

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问题背景：函数调用的开销

当一个函数被调用时，系统需要完成以下操作：

1. 参数压栈：将实参值或地址压入栈。

2. 跳转指令：保存当前指令地址，跳转到函数入口。

3. 栈帧管理：为函数分配栈空间（局部变量、返回地址等）。

4. 返回值处理：将返回值传递回调用方。

5. 栈帧销毁：函数返回后释放栈空间。

        问题：如果函数功能非常简单（如仅一行代码），但被高频调用（如循环中调用数万次），调用开销可能远超函数实际执行时间，导致性能浪费。

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二、内联函数的作用

        通过 inline 关键字建议编译器将函数体直接嵌入调用处，避免上述调用开销：

        消除调用成本，省去压栈、跳转、栈帧管理等步骤；代码连续执行，提高 CPU 指令缓存命中率；适合简单、高频调用的函数。

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