为什么在 C++ 中使用内联函数不会增加二进制大小？答案

【问题标题】：Why using inline function in c++ doesn't grow binary size?为什么在 C++ 中使用内联函数不会增加二进制大小？
【发布时间】：2013-03-09 18:24:28
【问题描述】：

我已经写了这段代码：

inline int a_plus_b_power2(int a, int b) {
  return (a + b) * (a + b); 
}

int main() {
  for(int a = 0; a < 9999999999999; ++a)
    for(int b = 0; b < 999999999999; ++b)
      a_plus_b_power2(a, b);  

  return 0;
}

但是为什么这个程序的二进制文件和这个程序没有区别：

inline int a_plus_b_power2(int a, int b) {
  return (a + b) * (a + b); 
}

int main() {
  for(int a = 0; a < 9; ++a)
    for(int b = 0; b < 9; ++b)
      a_plus_b_power2(a, b);  

  return 0;
}

【问题讨论】：

我认为 OP 期望编译器生成 9999999999 * 99999999 （等）对内联函数的单独显式调用。
999999999999 太大，无法放入 int。
@Inisheer 我希望编译器生成精确的 9999999999 * 99999999 单独副本，而不是调用。
parashift.com/c++-faq/inline-and-perf.html
另外，由于您的结果被忽略，这两个都与int main() {return 0;} 完全相同，这就解释了为什么它们的大小相同。

标签： c++ inline-functions

【解决方案1】：

您将函数内联与循环展开混淆了：

循环展开表示变换

for (int i = 0; i < 4; i++)
  a(i);

进入

a(0); a(1); a(2); a(3);

而函数内联表示变换

void a(int i) { cout << i; }

for (int i = 0; i < 4; i++)
  a(i);

进入

for (int i = 0; i < 4; i++)
  cout << i;

编译器确实有启用循环展开的选项（查看-funroll-loops 和 gcc 的相关选项），但除非你非常努力地戳它们，否则它们中的大多数将非常不愿意展开 999999999999 迭代......（生成的二进制文件将是数 TB）。

【讨论】：

部分展开也没有那么复杂，每次迭代做 8 次之类的。

【解决方案2】：

内联函数每次调用仅“粘贴”一次。

在您的两个示例中，内联函数仅被调用一次，尽管它被多次调用。

我相信你想要这样的东西：

for (unsigned int a = 0; a < 9; ++a)
{
  for (unsigned int b = 0; b < 9; b+= 3) // Incremented by 3 because of 3 calls in loop.
  {
    a_plus_b_power_2(a, b + 0);
    a_plus_b_power_2(a, b + 1);
    a_plus_b_power_2(a, b + 2);
  }
}

上述示例可能会导致编译器在循环内将代码粘贴到内联函数中 3 次，并增加二进制文件的大小。

注意：关闭优化，因为优化可能会导致编译器将内联函数转换为循环内的独立函数。

【讨论】：