如何寫出高效的 C++ 內聯函數？

內聯函數透過直接插入函數主體到呼叫處來提升小型函數的效能。關鍵步驟包括：使用 inline 關鍵字聲明內嵌函數。適用於小函數（通常少於 5-10 行程式碼）以避免函數呼叫開銷。謹慎內聯大型函數，因為它會增加程式碼大小和編譯時間。注意內聯函數中的 mutable 物件的可見性限制。

如何寫高效的C 內聯函數

引言

內聯函數是一種在編譯期間將函數主體直接插入呼叫處的C 特性，它可以顯著提高小型函數的效能。透過減少函數呼叫開銷，內聯函數可以最佳化程式碼執行速度。

語法

inline 關鍵字用於宣告內嵌函數：

inline 返回值类型 函数名(参数列表) {
  // 函数体
}

使用實戰案例

考慮一個計算兩數總和的函數：

// 非内联版本
int add(int a, int b) {
  return a + b;
}

我們可以將此函數重寫為內聯：

inline int add(int a, int b) {
  return a + b;
}

#效能優勢

當呼叫non-inline add() 函數時，編譯器會產生以下組譯程式碼：

call    add

這會產生一個函數呼叫開銷，包括壓棧參數、跳到函數位址、執行函數體和返回呼叫處。

對於內聯 add() 函數，編譯器將直接插入函數體到呼叫處：

add eax, ebx

這消除了函數呼叫開銷，從而提高了效能。

最佳實踐

• 將小函數設為內聯：內聯對於小函數（通常少於5-10行程式碼）非常有效，因為其開銷遠小於函數呼叫的開銷。
• 避免內聯大型函數：內嵌大型函數會增加程式碼大小並可能導致編譯時間變長。
• 謹慎使用 mutable：在內嵌函數中修改 mutable 物件後，應注意其可見性限制。

結論

內聯函數是一種強大的 C 特性，可用於提高小型函數的效能。透過理解其語法、使用最佳實踐並在實戰案例中應用內聯，您可以顯著提升程式碼的效率。

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