内联函数原型 vs 常规声明 vs 原型

Question

内联函数和像这样的 main 之间有什么区别：

inline double cube(double side)
{
   return side * side * side;
}

int main( )
{
    cube(5);
}

vs 只是定期声明一个函数，例如：

double cube(double side)
{
   return side * side * side;
}

int main( )
{
    cube(5);
}

vs 函数原型？

double cube(double);

int main( )
{
    cube(5);
}

double cube(double side)
{
   return side * side * side;
}

Answer 1

内联函数可以在多个翻译单元（cpp文件+包含）中定义，并且是编译器内联该函数的提示。它通常放置在标头中，这会增加编译时间，但可以提高代码速度。它还允许从许多编译单元使用该函数。

//cube.h
inline double cube(double side)
{
   return side * side * side;
}

//cube.cpp
int main( )
{
    cube(5);
}

定期定义它是正常的方法，它（通常）在 cpp 文件中定义并链接。它不容易从其他编译单元中使用。

//cube.cpp
double cube(double side)
{
   return side * side * side;
}

int main( )
{
    cube(5);
}

原型允许您告诉编译器一个函数将在链接时存在，即使它还不存在。这允许 main 调用该函数，即使该函数尚不存在。通常，原型位于标头中，因此其他编译单元可以调用该函数，而无需自己定义它。这具有最快的编译时间，并且该函数很容易从其他编译单元使用。

//cube.h
double cube(double);

//cube.cpp
int main( )
{
    cube(5);
}

double cube(double side)
{
   return side * side * side;
}

Answer 2

性能方面，它们都是相同的，因为 inline 只是编译器的提示。如果使用声明/定义分离并且定义位于不同的翻译单元上，那么编译器将更难内联它（但有这样做的实现）。

使函数内联或不内联的区别在于，如果链接器多次看到函数的相同内联定义，则它不会抱怨。

Answer 3

这3个程序编译后与g++ -S -O3 $file.cc完全相同。
除了第二个示例之外，尽管在 int main() 中内联，但 doublecube(double side) 的定义仍然以非内联形式存在。

_main:
pushl   %ebp
movl    $16, %eax
movl    %esp, %ebp
subl    $8, %esp
andl    $-16, %esp
call    __alloca
call    ___main
leave
xorl    %eax, %eax
ret

Answer 4

当您声明内联函数时，编译器会尝试通过或多或少地将函数体复制到调用它的位置来加速代码。这只是一个建议，由编译器决定是否可能。

我不确定第三个示例中会发生什么。我想这取决于所使用的工具链。