模板中内联函数的好处

Question

根据标准，C++ 中成员函数的内联定义与使用inline 关键字声明它是一样的。请记住，我编写的大多数模板只包含内联函数，因为这样代码更短（函数的主体也必须在标题中，以便可以从多个 .cpp 文件中使用，因此它可以说只会减慢解析速度）。

现在（健全的）编译器是否会尝试内联所有函数？在实践中将内联成员函数定义为inline 有什么好处（见下面的例子）？从现在开始我是否应该避免在模板中编写内联函数？

template <class Foo>
struct Bar {
    inline bool IsThereBenefitInDoingThis()
    {
        return 10 < system("exit `wget -q -o - "
            "http://stackoverflow.com/questions/23789353/ | grep yes | wc -l`");
    }
};

Answer 1

一个简单的测试：

#include <math.h>
#include <stdio.h>

template <class T>
class Sine {
public:
#ifdef MAKEINLINE
    inline T Eval(T x)
#else // MAKEINLINE
    T Eval(T x)
#endif // MAKEINLINE
#ifdef PUTOUTSIDE
    ;
#else // PUTOUTSIDE
    {
        return T(sin(double(x)));
    }
#endif // PUTOUTSIDE
};

#ifdef PUTOUTSIDE
template <class T>
#ifdef MAKEINLINE
inline T Sine<T>::Eval(T x)
#else // MAKEINLINE
T Sine<T>::Eval(T x)
#endif // MAKEINLINE
{
    return T(sin(double(x)));
}
#endif // PUTOUTSIDE

int main(int argc, const char **argv)
{
    printf("%g\n", Sine<float>().Eval(M_PI));
    printf("%g\n", Sine<double>().Eval(M_PI));
    return 0;
}

跑步：

g++ Main.cpp -o testi -DMAKEINLINE -O1
g++ Main.cpp -o testn -O1
g++ Main.cpp -o testo -DPUTOUTSIDE -O1
g++ Main.cpp -o testoi -DMAKEINLINE -DPUTOUTSIDE -O1
diff testi testn
diff testi testo
diff testi testoi

揭示了testi 和testo 之间的区别，所以只要主体在内部，它是否被声明为inline 似乎并不重要，或者至少在这个简单的情况下和在 g++ (GCC) 中4.6.4.请注意，提高优化级别会内联该函数的所有版本，并且没有区别。

Answer 2

您应该假设出于优化目的，编译器会忽略 inline 关键字，并自行决定内联的内容，当您将内联形式用于类成员函数时，同样的规则也适用。我不确切知道哪些编译器在什么条件下会或不这样做，但标准的说法是这是一般规则，并且基于观看在线编译器课程的视频，我相信它。

但是，这并不完全意味着“内联”关键字或内联成员函数形式没有用处，或者没有任何后果。关键问题是在头文件中包含相关定义是否有效。非内联定义不应在头文件中 - 这样做可能会导致链接器错误（重复符号，其中定义被重复编译为多个 cpp 文件的一部分）。

因此，如果您希望在头文件中定义定义，则需要一种或另一种形式的内联（结果是编译时间更长，因为定义在多个 cpp 文件中编译，除了一个版本之外的所有版本都被链接器丢弃）。

也就是说，模板又有点不同了。我忘记了细节，但我认为默认情况下，模板的处理方式类似于inline 定义 - 在头文件中完全定义模板当然是有效的（并且通常是必要的）。