編程語言中宏和內(nèi)聯(lián)函數(shù)的示例分析

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第一部分：宏

為什么要使用宏呢？
因?yàn)楹瘮?shù)的調(diào)用必須要將程序執(zhí)行的順序轉(zhuǎn)移到函數(shù)所存放在內(nèi)存中的某個(gè)地址，將函數(shù)的程序內(nèi)容執(zhí)行完后，再返回到轉(zhuǎn)去執(zhí)行該函數(shù)前的地方。這種轉(zhuǎn)移操作要求在轉(zhuǎn)去執(zhí)行前要保存現(xiàn)場(chǎng)并記憶執(zhí)行的地址，轉(zhuǎn)回后要恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，并按原來保存地址繼續(xù)執(zhí)行。因此，函數(shù)調(diào)用要有一定的時(shí)間和空間方面的開銷，于是將影響其效率。
而宏只是在預(yù)處理的地方把代碼展開，不需要額外的空間和時(shí)間方面的開銷，所以調(diào)用一個(gè)宏比調(diào)用一個(gè)函數(shù)更有效率。
但是宏也有很多的不盡人意的地方。
1、宏不能訪問對(duì)象的私有成員。
2、宏的定義很容易產(chǎn)生二意性。
我們舉個(gè)例子：
#define square(x) (x*x)
我們用一個(gè)數(shù)字去調(diào)用它,square(5)，這樣看上去沒有什么錯(cuò)誤，結(jié)果返回25,是正確的，但是如果我們用squre (5+5)去調(diào)用的話，我們期望的結(jié)果是100，而宏的調(diào)用結(jié)果是(5+5*5+5),結(jié)果是35，這顯然不是我們要得到的結(jié)果。避免這些錯(cuò)誤的方法，一是給宏的參數(shù)都加上括號(hào)。
#define square(x) ((x)*(x))

第二部分：內(nèi)聯(lián)函數(shù)
從上面的闡述，可以看到宏有一些難以避免的問題，怎么解決呢？
內(nèi)聯(lián)函數(shù)是代碼被插入到調(diào)用者代碼處的函數(shù)。如同 #define 宏，內(nèi)聯(lián)函數(shù)通過避免被調(diào)用的開銷來提高執(zhí)行效率，尤其是它能夠通過調(diào)用（“過程化集成”）被編譯器優(yōu)化。
內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏很類似，而區(qū)別在于，宏是由預(yù)處理器對(duì)宏進(jìn)行替代，而內(nèi)聯(lián)函數(shù)是通過編譯器控制來實(shí)現(xiàn)的。而且內(nèi)聯(lián)函數(shù)是真正的函數(shù)，只是在需要用到的時(shí)候，內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏一樣的展開，所以取消了函數(shù)的參數(shù)壓棧，減少了調(diào)用的開銷。你可以象調(diào)用函數(shù)一樣來調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，而不必?fù)?dān)心會(huì)產(chǎn)生于處理宏的一些問題。
聲明內(nèi)聯(lián)函數(shù)看上去和普通函數(shù)非常相似：
void f(int i, char c);
當(dāng)你定義一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)時(shí)，在函數(shù)定義前加上 inline 關(guān)鍵字，并且將定義放入頭文件：
inline void f(int i, char c)
{
// ...
}
內(nèi)聯(lián)函數(shù)必須是和函數(shù)體申明在一起，才有效。
像這樣的申明inline function(int i)是沒有效果的，編譯器只是把函數(shù)作為普通的函數(shù)申明，我們必須定義函數(shù)體。
inline int function(int i) {return i*i;}
這樣我們才算定義了一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)。我們可以把它作為一般的函數(shù)一樣調(diào)用。但是執(zhí)行速度確比一般函數(shù)的執(zhí)行速度要快。
當(dāng)然，內(nèi)聯(lián)函數(shù)也有一定的局限性。就是函數(shù)中的執(zhí)行代碼不能太多了，如果，內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體過大，一般的編譯器會(huì)放棄內(nèi)聯(lián)方式，而采用普通的方式調(diào)用函數(shù)。這樣，內(nèi)聯(lián)函數(shù)就和普通函數(shù)執(zhí)行效率一樣了。
有上面的兩者的特性，我們可以用內(nèi)聯(lián)函數(shù)完全取代預(yù)處理宏。

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