C 和 C++ 中的内联函数
内容提要
C++中添加了inline关键字，用于提示编译器对函数进行内联以提高性能。内联函数比宏更好，因为它们具有完整的函数语义和无副作用。然而，编译器在某些情况下可能选择不内联函数。在性能关键的区域中使用的小型函数是内联的好候选。内联函数可以提高性能并减小代码大小。它们必须在头文件中定义，并且可以有多个定义。在C中，必须显式指定一个定义。应谨慎使用内联函数以获得性能提升。
延伸解读
内联与宏的本质区别
内联函数并非简单的文本替换，而是具有完整函数语义的实体。与宏相比，它避免了参数展开导致的运算符优先级错误、副作用多次求值、缺乏类型检查等问题。宏可能修改参数，而内联函数不会。因此，在需要类似宏的性能优势时，应优先使用内联函数，而非函数式宏。
编译器不内联的常见情形
inline 只是对编译器的提示，编译器有权忽略。当函数体过大、通过函数指针调用、递归或包含循环时，通常不会内联。默认情况下编译器不会警告未内联，但 gcc 提供 -Winline 选项可输出原因。因此，不能依赖 inline 保证性能提升，必要时需借助性能分析工具。
C 与 C++ 内联定义的差异
在 C++ 中，只需在函数定义前加 inline，编译器或链接器会自动丢弃多余定义。而在 C 中，必须显式指定一个定义，通常通过 extern inline 在某个 .c 文件中声明，或使用 static inline。但 static inline 若未被内联，会在每个包含它的 .c 文件中生成定义，可能导致代码膨胀。
内联的代价与适用场景
内联并非没有代价：过度使用会导致代码膨胀，反而降低整体性能；若内联函数定义改变，所有使用它的代码都需重新编译。理想的内联函数应同时提升性能并减小代码体积，如简单的 getter/setter 或包装函数。在性能关键的小函数上谨慎使用，并始终以性能分析为依据。
Q&A
C++中的内联函数有什么作用？
内联函数通过提示编译器将函数代码嵌入调用点，从而提高性能并减小代码大小。
内联函数与宏有什么区别？
内联函数具有完整的函数语义和类型检查，而宏仅进行文本替换，可能导致错误和副作用。
编译器在什么情况下可能不内联函数？
当函数过大、通过函数指针调用、递归或包含循环时，编译器可能选择不内联函数。
如何在C中定义内联函数？
在C中，必须显式指定一个定义，并可以使用extern inline或static inline来定义内联函数。
使用内联函数时需要注意什么？
应谨慎使用内联函数，以避免代码膨胀，并确保在定义变化时重新编译所有使用该函数的代码。
内联函数的理想特征是什么？
理想的内联函数应同时提高性能和减少代码大小，通常是小型函数或简单的包装函数。
