67.c语言inline的用法和kotlin的inline函数的用法

在函数声明或定义中函数返回类型前加上关键字inline,即可以把函数指定为内联函数。关键字inline必须与函数定义放在一起才能使函数成为内联,仅仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。inline是一种“用于实现的关键字”,而不是一种“用于声明的关键字”。一般的,用户可以阅读函数的声明,但是看不到函数的定义。

取代这种形式的原因如下:

1. C中使用define这种形式宏定义的原因是因为,C语言是一个效率很高的语言,这种宏定义在形式及使用上像一个函数,但它使用预处理器实现,没有了参数压栈,代码生成等一系列的操作,因此,效率很高,这是它在C中被使用的一个主要原因。

2. 这种宏定义在形式上类似于一个函数,但在使用它时,仅仅只是做预处理器符号表中的简单替换,因此它不能进行参数有效性的检测,也就不能享受C++编译器严格类型检查的好处,另外它的返回值也不能被强制转换为可转换的合适的类型,这样,它的使用就存在着一系列的隐患和局限性。

3. 在C++中引入了类及类的访问控制,这样,如果一个操作或者说一个表达式涉及到类的保护成员或私有成员,你就不可能使用这种宏定义来实现(因为无法将this指针放在合适的位置)。

4. inline 推出的目的,也正是为了取代这种表达式形式的宏定义,它消除了宏定义的缺点,同时又很好地继承了宏定义的优点。

预定义

1. inline 定义的类的内联函数,函数的代码被放入符号表中,在使用时直接进行替换,(像宏一样展开),没有了调用的开销,效率也很高。

2. 很明显,类的内联函数也是一个真正的函数,编译器在调用一个内联函数时,会首先检查它的参数的类型,保证调用正确。然后进行一系列的相关检查,就像对待任何一个真正的函数一样。这样就消除了它的隐患和局限性。

3. inline 可以作为某个类的成员函数,当然就可以在其中使用所在类的保护成员及私有成员。

在何时使用inline函数:

首先,你可以使用inline函数完全取代表达式形式的宏定义。

另外要注意,内联函数一般只会用在函数内容非常简单的时候,这是因为,内联函数的代码会在任何调用它的地方展开,如果函数太复杂,代码膨胀带来的恶果很可能会大于效率的提高带来的益处。内联函数最重要的使用地方是用于类的存取函数。

kotlin的inline函数

inline 的工作原理就是将内联函数的函数体复制到调用处实现内联

方法调用流程

调用一个方法是一个压栈和出栈的过程,调用方法时将栈针压入方法栈,然后执行方法体,方法结束时将栈针出栈,这个压栈和出栈的过程会耗费资源,这个过程中传递形参也会耗费资源。
为什么需要inline
有些简单的方法会被频繁调用,什么叫简单的方法呢,举个例子:

fun <T> check(lock: Lock, body: () -> T): T {
        lock.lock()
        try {
            return body()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
}

这个check方法的方法体中,不会将它的形参再传递给其他方法。我们调用一下check方法:

  check(l, {"我是lambda方法体"})//l是一个Lock对象

对于编译器来说,调用check方法就要将参数l和lambda表达式{"我是lambda方法体"}进行传递,还要将check方法进行压栈出栈处理,这个过程就会耗费资源。
如果我们把check方法删除,直接执行check方法的方法体:

l.lock()
try {
      return "我是lambda方法体"
} finally {
     l.unlock()
}

这样做的效果和调用check方法是一样的,而且不需要压栈出栈了,但是代码是写给人看的,这样写明显产生了代码坏味道,老司机会告诉你,这几行代码需要抽成一个方法,避免多处调用产生冗余代码。于是你就老老实实把这几行代码抽成了check方法,那么如上所述,一旦这个方法被频繁调用,压栈出栈将会带来性能问题。针对这个问题,kotlin引入了inline关键字。我们在check方法前加上inline关键字:

inline fun <T> check(lock: Lock, body: () -> T): T {
        lock.lock()
        try {
            return body()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }

然后我们再调用check方法,编译器就会在编译期帮我们进行优化:
将我们写的代码

check(l, {"我是lambda方法体"})//l是一个Lock对象

换成

l.lock()
try {
      return "我是lambda方法体"
} finally {
     l.unlock()
}

也就是说inline关键字实际上增加了代码量,但是提升了性能,而且增加的代码量是在编译期执行的,对程序可读性不会造成影响。

noinline

如果check方法中的参数需要传递给其他非inline方法:

inline fun <T> check(lock: Lock, body: () -> T): T {
            lock.lock()
            try {
                otherCheck(body)//会报错
                return body()
            } finally {
                lock.unlock()
            }
    }

    fun <T> otherCheck(body: ()-> T){

    }

那么调用otherCheck是会报错的,因为check方法中的形参body现在已经inline了,不是一个函数对象了,也就不能作为一个参数传递了,除非在body参数前加上noinline关键字。

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