最新の C ではインライン関数を使用する必要がありますか?

モダン C におけるインライン関数の利点とトレードオフ

最適化されたパフォーマンスを追求するために、インライン関数の概念はこれは、特にコンパイラ テクノロジとハードウェア機能の進歩を考慮すると、C 開発者の間で議論の的となっているトピックです。この記事では、今日のプログラミング環境におけるインライン関数の使用の長所と短所について詳しく説明します。

インライン関数の利点

• パフォーマンスの向上: インライン コードを呼び出し元の関数に組み込むことにより、プログラムは関数の呼び出しと戻りに関連するオーバーヘッドを最小限に抑えます。その結果、特に単純なアクセサーなど、限られた数の短いステートメントを含む関数のパフォーマンスが向上します。
• ヘッダー ファイルの配置: インライン関数は、リンカーをトリガーせずにヘッダー ファイルで定義できます。エラーが発生し、複数のコンパイル単位に含まれる可能性があります。これにより、モジュール性とコードの再利用が容易になります。

インライン関数の欠点

• コードの肥大化: 自明でない関数をインライン化すると、次のような問題が発生する可能性があります。コードサイズが大幅に増加するため、ページングの問題が発生し、コンパイラが低下する可能性があります。最適化。
• カプセル化の侵害: インライン関数はオブジェクトの実装の詳細を公開し、カプセル化の原則を破る可能性があります。この制限は、PImpl パターンのコンテキストに特に関係します。
• コンパイル依存関係: インライン関数のコードを変更すると、インライン化プロセスが発生するため、それを利用するすべてのコードの再コンパイルが必要になります。コンパイル時。
• ヘッダー ファイルのクラッター: の定義ヘッダー内のインライン関数はサイズを拡大し、クラス メソッド宣言などの重要な情報の可視性を低下させる可能性があります。

インライン化の仕組み

• コンパイラにはinline キーワードの存在に関係なく、関数をインライン化するかどうかの裁量。逆に、非インライン関数は、コンパイラまたはリンカーの最適化に基づいてインライン化される場合があります。
• インライン関数は、名前空間の汚染やデバッグの問題を引き起こす可能性のあるプリプロセッサ マクロとは異なり、コードをコピーして呼び出し関数に貼り付けることによって動作します。
• クラス本体内で定義されたクラス メンバー関数は、コンパイラが遅延を選択する場合もありますが、暗黙的にインラインとみなされます。インライン化。
• 仮想メソッドは通常インライン化できませんが、コンパイラが特定の関数本体内のオブジェクトの型を明確に決定できる場合には例外が発生します。
• テンプレート関数は、それらが含まれていても常にインライン化されるとは限りません。ヘッダー内。

インライン化進歩

テンプレート メタプログラミングを使用すると、コンパイラーはコンパイル時に関数の結果を推測できます。その結果、複雑なアルゴリズムを単純な return ステートメントに変換できる場合があり、コードの実行が大幅に高速化されます。これは「極端なインライン化」の一種で、まれであり、計算量が多く要求されます。

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