内联扩展编译成函数调用 [c++] [重复]答案

【问题标题】：inline expansion compiles into a function call [c++] [duplicate]内联扩展编译成函数调用 [c++] [重复]
【发布时间】：2018-09-28 21:46:26
【问题描述】：

简介：

我一直在创建一个简单的包装类。我随机发现 （或者看起来是） 一个内联函数仍然编译成一个函数调用。我创建了一个示例类来测试，这就是我发现的：

考虑以下类：

//compile with MSVC
class InlineTestClass
{
public:
    int InternalInt;

    int         GetInt()        {return InternalInt;}
    inline int  GetInt_Inl()    {return InternalInt;}                
    //__forceinline -Forces the compiler to implement the function as inline
    __forceinline int  GetInt_ForceInl()  {return InternalInt;} 
};

这个类有3个函数供参考。

GetInt 函数是标准函数。
GetInt_Inl 函数是一个内联函数。
GetInt_ForceInl 函数是一个确保的内联函数，以防出现编译器决定不将 GetInt_Inl 实现为内联函数

这样实现：

InlineTestClass itc;
itc.InternalInt = 3;
int myInt;

myInt = itc.InternalInt;       //No function
myInt = itc.GetInt();          //Normal function
myInt = itc.GetInt_Inl();      //Inline function
myInt = itc.GetInt_ForceInl(); //Forced inline function

myInt 设置的结果汇编代码（取自反汇编程序）：

       451        myInt = itc.InternalInt;
0x7ff6fe0d4cae  <+0x003e>         mov     eax,dword ptr [rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cb2  <+0x0042>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
        452        myInt = itc.GetInt();
0x7ff6fe0d4cb6  <+0x0046>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cbb  <+0x004b>         call    nD_Render!ILT+2125(?GetIntInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d1852)
0x7ff6fe0d4cc0  <+0x0050>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
        453        myInt = itc.GetInt_Inl();
0x7ff6fe0d4cc4  <+0x0054>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cc9  <+0x0059>         call    nD_Render!ILT+1885(?GetInt_InlInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d1762)
0x7ff6fe0d4cce  <+0x005e>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
        454        myInt = itc.GetInt_ForceInl();
0x7ff6fe0d4cd2  <+0x0062>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cd7  <+0x0067>         call    nD_Render!ILT+715(?GetInt_ForceInlInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d12d0)
0x7ff6fe0d4cdc  <+0x006c>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax

如上所示，InlineTestClass 成员的设置（myInt）直接是（如预期） 2 mov 指令长。从 GetInt 函数设置会导致函数调用（如预期），但是 GetInt_Inl 和 GetInt_ForceInl （内联函数）也会导致函数调用。

看起来内联函数已被编译为完全忽略内联的普通函数（如果我错了，请纠正我）。

根据MSVC documentation，这是一个奇怪的原因：

inline 和 __inline 说明符指示编译器插入一个将函数体复制到调用函数的每个位置。

（我认为）会导致：

inline int  GetInt_Inl() {return InternalInt; //Is the function body}
myInt = itc.GetInt_Inl(); //Call site 

//Should result in
myInt = itc.InternalInt; //Identical to setting from the member directly

这意味着汇编代码也应该与直接从类成员中设置的代码相同，但事实并非如此。

问题：

我是否遗漏了某些内容或未正确实现功能？
我是在解释 inline 关键字的功能吗？它是什么？
为什么这些内联函数会导致函数调用？

【问题讨论】：

如果你在没有优化函数的情况下编译将永远不会被内联。从更改编译器选项开始。 该函数是使用/Od 或/Ob0 编译的。在这些情况下不需要内联。 如果查看您的代码，可以假设 /Od 处于打开状态
您忘记阅读下一段：插入（称为内联扩展或内联）只有在编译器的成本/收益分析表明它是有利可图的情况下才会发生。内联扩展以更大的代码大小为代价减轻了函数调用开销。。 inline 只是建议内联函数。
另外：编译器将内联扩展选项和关键字视为建议。不能保证函数会被内联。即使使用 __forceinline 关键字，您也不能强制编译器内联特定函数。
还有：Why should I ever use inline code?
请注意，如果您进行调试构建，MSVC 无论如何都不会内联。（非内联通常更容易通过调试器完成）。

标签： c++ assembly visual-c++ inline

【解决方案1】：

默认情况下，类中定义的函数是“推荐内联”的。所以 inline 绝对什么都不做。此外，编译器始终可以随意否决程序员的关键字。这只是建议性的。

来自 C++17 草案（第 147 页）：

inline 说明符向实现表明，在调用点对函数体进行内联替换优于通常的函数调用机制。在调用点执行此内联替换不需要实现；然而，即使省略了这个内联替换，本小节中指定的内联函数的其他规则仍应遵守。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n4713.pdf

【讨论】：