C++ .cpp 文件中的内联成员函数

Question

我知道根据定义，内联成员函数应该进入标题。但是，如果无法将函数的实现放入标头中怎么办？让我们考虑这种情况：

File Ah

#pragma once
#include "B.h"

class A{
    B b;
};

File Bh

#pragma once

class A; //forward declaration

class B{
    inline A getA();
};

由于循环包含，我必须将 getA 的实现放入

B.cpp

#include "B.h"
#include "A.h"

inline A B::getA(){
    return A();
}

编译器会内联 getA 吗？如果是，那么哪个内联关键字是重要的（标头中的关键字或 .cpp 文件中的关键字）？是否有另一种方法将内联成员函数的定义放入其 .cpp 文件中？

Answer 1

引用自 C++ 常见问题解答：

注意：必须
函数的定义（部分
在 {...}) 之间放置在
头文件，除非函数是
仅在单个 .cpp 文件中使用。在
特别是，如果你把内联
将函数的定义写入 .cpp 文件
然后你从其他 .cpp 中调用它
文件，你会得到一个“未解决的
来自链接器的外部”错误。

每当编译器发现内联函数的任何使用时，编译器都需要查看该内联函数的定义。如果内联函数放置在头文件中，则通常是可能的。

编译器会内联 getA 吗？

不可以，除非在 B.cpp 本身中使用 getA() 。

如果是，哪个内联关键字是重要的（标头中的关键字或 cpp 中的关键字）？

最佳实践：仅在定义之外类体。

是否有另一种方法可以将内联成员函数的定义放入其 cpp 文件中？

不，至少我不知道。

Answer 2

它不能在 B.cpp 的范围之外。编译器在每个编译单元的基础上运行，即它单独编译每个 .cpp 文件，因此如果它编译 C.cpp，它将没有可用的 getA() 代码，并且需要执行函数调用和让链接器修复它（或者，如果它确实按字面意思并尝试内联，最终会出现链接器错误。inline 与 static 具有相似的品质代码>）。

唯一的例外是 LTCG，即链接时代码生成，它可在较新的编译器上使用。

在这种情况下，一种方法是使用另一个包含内联代码的头文件（有时称为 *.inl 文件）。

编辑： 至于哪个内联相关 - 它是类定义中的内联，即头文件中的内联。请记住，许多编译器对于什么可以内联以及什么应该内联有自己的想法。例如，gcc 可以完全禁用内联（-O0），或者它可以内联任何它认为值得内联的内容（例如 -O3）。

Answer 3

我会从相反的方向来解决这个问题。

不要向函数添加内联声明（除非您也需要）。

唯一需要将内联声明添加到函数/方法的情况是，如果您在头文件中但在类声明之外定义了该函数。

Xh

class X
{
    public:
        int getX()   { return 4;} // No inline because it is part of the class.
                                  // The compiler knows that needs an inline tag
        int getY();
        int getZ();
};

inline
int X::getY()  { return 5;}       // This needs to be explicitly declared inline.
                                  // Otherwise the linker will complain about
                                  // multiple definitions in compilation units.

X.cpp

 // Never declare anything inline in the cpp file.

 int X::getZ() { return 6; }

给你更具体的案例。
删除所有内联规范。他们没有做你认为他们在做的事情。

Answer 4

如今，大多数编译器都可以在链接时以及编译时执行内联。如果您的函数可能受益于内联，那么链接时间优化器很可能会这样做。

当链接器到达它时，除了编译器会将某些对象标记为可收集之外，关于编译器输出的内联状态的信息并不多，例如，因为内联函数或类模板实例出现在多个编译单元中，或者当多个符号共享一个名称时，例如 main 函数被定义两次，它应该会引发错误。这些都不会影响它将生成的实际代码。

Answer 5

这是我的做法。

File Ah

#pragma once
#include "B.h"

class A {
    B b;
};

File Bh

#pragma once

class B {
public:
    template<class T> inline T getA() {
        assert(NULL); // Use 'getA<A>()' template specialization only!
        return NULL;
    }
};

class A; // Forward declaration
template<> inline A B::getA<A>();

File Ch

#pragma once
#include "A.h"
#include "B.h"

// Implement template specialization here!
template<> inline A B::getA<A>() { return A(); }

只需包含“Ch”文件即可使用 getA() 方法。原始代码的唯一变化是 getA() 方法必须定义为公共方法而不是私有方法。

然而，正如你们许多人所解释的那样，这并不是真正有用。