C++中哪些函数不能声明为inline?

inline关键字仅仅是对编译器的建议，编译器有权力决定一个函数是否在调用处嵌入。因为内联函数要在调用处展开，编译器必须能在每一个调用处能看到该函数的定义，因此最好将函数实现放在头文件中（而且实现在类定义中的成员函数即便不加inline关键字也会自动成为内联函数）。在实现文件中该函数之前要加上inline关键字的方式是有问题的：如果调用的obj文件在函数定义之前生成，那么该处就无法嵌入内联函数了。如果普通函数需要成为内联函数，在定义时加上inline关键字。

1. 包含了递归、循环等结构的函数一般不会被内联。
2. 虚拟函数一般不会内联，但是如果编译器能在编译时确定具体的调用函数，那么仍然会就地展开该函数。
3. 如果通过函数指针调用内联函数，那么该函数将不会内联而是通过call进行调用。
4. 构造和析构函数一般会生成大量代码，因此一般也不适合内联。
5. 如果内联函数调用了其他函数也不会被内联。

如果想要阻止某函数被内联，可以在函数体前加上 __attribute__((noinline)) 。

 
 

有时函数是否原地展开与编译时指定的优先级有关，下面就是一个例子：

inline int foo(int x) {

return x+42;

}

 
 

int main(int argc, char* argv[])

{

printf("%d\n", foo(42));

 

return 0;

}

 
 

使用如下命令行得到汇编代码，g++ -S -Wall -DDEBUG -D_GNU_SOURCE -std=c++11 -I/usr/include test.cpp：

 
 

.section        .text._Z3fooi,"axG",@progbits,_Z3fooi,comdat

.weak        _Z3fooi

.type        _Z3fooi, @function

_Z3fooi:

//rbp寄存器的值入栈，保存main函数的栈基地址

pushq        %rbp

//将rsp寄存器的值写入到rbp寄存器，将main函数的栈顶指针赋予foo函数的栈底指针

movq        %rsp, %rbp

//此时edi寄存器中的值是42，放入foo栈底向上4byte处

movl        %edi, -4(%rbp)

//将42放入eax寄存器

movl        -4(%rbp), %eax

//立即数21与eax寄存器中的值（42）相加

addl        $21, %eax

//恢复main函数的栈底

popq        %rbp

//返回

ret

.size        _Z3fooi, .-_Z3fooi

.section        .rodata

.LC0:        

.string        "%d\n"

.text

.globl        main

.type        main, @function

main:

//rbp寄存器的值入栈，保存_start函数的栈基地址

pushq        %rbp

//将rsp寄存器的值写入到rbp寄存器，将_start函数的栈顶指针赋予main函数的栈底指针

movq        %rsp, %rbp

//rsp寄存器的值减去立即数16，即main函数的栈大小为16

subq        $16, %rsp

//将edi寄存器中的值放入rbp寄存器中的值减4的位置（栈底向上4byte）

movl        %edi, -4(%rbp)

//将rsi寄存器中的值放入rbp寄存器中的值减16的位置（栈底向上16byte）

movq        %rsi, -16(%rbp)

//立即数42放入edi寄存器

movl        $42, %edi

//调用函数foo

call        _Z3fooi

//eax寄存器的值（63）放入esi寄存器

movl        %eax, %esi

//LC0段地址放入edi寄存器

movl        $.LC0, %edi

movl        $0, %eax

call        printf

movl        $0, %eax

leave

ret

.size        main, .-main

 
 

使用如下命令行生成汇编代码：g++ -S -O -Wall -DDEBUG -D_GNU_SOURCE -std=c++11 -I/usr/include test.cpp（增加了一个优化选项）

.section        .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1

.LC0:

.string        "%d\n"

.globl        main

.type        main, @function

main:

subq        $8, %rsp

movl        $63, %esi

movl        $.LC0, %edi

call        printf

movl        $0, %eax

addq        $8, %rsp

ret

.size        main, .-main

可见foo函数并未被调用，而是直接将立即数63放入esi寄存器作为printf函数的参数。