外部内联做什么？

Question

我知道inline本身是对编译器的建议，它可能会或可能不会内联 function，它还会生成可链接的 object 代码。

我认为static inline执行相同的操作（可能内联也可能不内联），但内联时不会产生可链接的 object 代码（因为没有其他模块可以链接到它）。

extern inline在哪里适合图片？

假设我想用内联 function 替换预处理器宏，并要求这个 function 被内联（例如，因为它使用__FILE__和__LINE__宏，它们应该为调用者而不是这个被调用函数解析）。 也就是说，如果 function 没有内联，我想查看编译器或 linker 错误。 extern inline会这样做吗？ （我认为，如果没有，除了坚持使用宏之外，没有其他方法可以实现这种行为。）

C++和C有区别吗？

不同的编译器供应商和版本之间是否存在差异？

Answer 1

在 K&R C 或 C89 中，内联不是语言的一部分。 许多编译器将其实现为扩展，但没有关于它如何工作的定义语义。 GCC 是最早实现内联的，并引入了inline 、 static inline和extern inline结构； 大多数 C99 之前的编译器通常都跟随它的步伐。

GNU89：

• inline ：该函数可能是内联的（不过这只是一个提示）。 外部版本总是发出并且外部可见。 因此，您只能在一个编译单元中定义这样的内联，而其他每个编译单元都需要将其视为外联函数（否则您将在链接时得到重复的符号）。
• extern inline不会生成外extern inline版本，但可能会调用一个（因此您必须在其他编译单元中定义它。不过，一个定义规则适用；外联版本必须具有相同的代码作为这里提供的内联，以防编译器调用它。
• static inline不会生成外部可见的外部版本，但它可能会生成文件静态版本。 一个定义规则不适用，因为从来没有发出的外部符号，也没有对一个的调用。

C99（或 GNU99）：

• inline : 像 GNU89 "extern inline"; 不发出任何外部可见的函数，但可能会被调用，因此必须存在
• extern inline : 就像 GNU89 "inline": 发出外部可见的代码，所以最多一个翻译单元可以使用它。
• static inline ：像 GNU89“静态内联”。 这是 gnu89 和 c99 之间唯一可移植的

C++：

在任何地方内联的函数必须在任何地方内联，并具有相同的定义。 编译器/链接器将整理出符号的多个实例。 没有static inline或extern inline定义，尽管许多编译器都有它们（通常遵循 gnu89 模型）。

Answer 2

我相信您根据以下声明误解了 __FILE__ 和 __LINE__：

因为它使用 __FILE__ 和 __LINE__ 宏，它们应该为调用者解析，而不是这个被调用的函数

编译有几个阶段，预处理是第一个。 __FILE__ 和 __LINE__ 在该阶段被替换。 所以当编译器可以考虑用于内联的函数时，它们已经被替换了。

Answer 3

听起来你正在尝试写这样的东西：

inline void printLocation()
{
  cout <<"You're at " __FILE__ ", line number" __LINE__;
}

{
...
  printLocation();
...
  printLocation();
...
  printLocation();

并希望您每次都能打印出不同的值。 正如唐所说，你不会，因为 __FILE__ 和 __LINE__ 是由预处理器实现的，但内联是由编译器实现的。 因此，无论您从何处调用 printLocation，您都会得到相同的结果。

让它工作的唯一方法是使 printLocation 成为一个宏。 （是的，我知道...）

#define PRINT_LOCATION  {cout <<"You're at " __FILE__ ", line number" __LINE__}

...
  PRINT_LOCATION;
...
  PRINT_LOCATION;
...

Answer 4

我不是回答“它有什么作用？”，而是回答“我如何让它做我想做的事？” 有 5 种内联，在 GNU C89、标准 C99 和 C++ 中都可用。 MSVC 有一些（请注意，我还没有测试 MSVC 代码）

总是内联，除非地址被占用

将__attribute__((always_inline))添加到任何声明中，然后使用以下情况之一来处理其地址被占用的可能性。

您可能永远不应该使用它，除非您需要它的语义（例如，以某种方式影响程序集，或使用alloca ）。 编译器通常比你更清楚它是否值得。

MSVC 有__forceinline ，它看起来大致相同，但显然它拒绝在其他编译器管理得很好的一些常见情况下（例如，当优化关闭时）内联。

内联并发出弱符号（如 C++，又名“让它工作”）

__attribute__((weak))
void foo(void);
inline void foo(void) { ... }

请注意，这会留下一堆相同代码的副本，链接器会任意选择一个。

MSVC 在 C 模式下似乎没有完全等效的东西，尽管有一些类似的东西。 __declspec(selectany)似乎只讨论数据，所以可能不适用于函数？ 还有对弱别名的链接器支持，但这在这里有效吗？

内联，但从不发出任何符号（留下外部引用）

__attribute__((gnu_inline))
extern inline void foo(void) { ... }

MSVC 的__declspec(dllimport)结合实际定义（否则不寻常），据说可以做到这一点。

总是发出（对于一个 TU，解决前面的问题）

暗示版本在 C++ 中发出一个弱符号，但在 C 的任一方言中发出一个强符号：

void foo(void);
inline void foo(void) { ... }

或者，您可以在没有提示的情况下执行此操作，这会在两种语言中发出强符号：

void foo(void) { ... }

通常，当您提供定义时，您知道您的 TU 是什么语言，并且可能不需要太多内联。

MSVC 的__declspec(dllexport)据说可以做到这一点。

内联并在每个 TU 中发出

static inline void foo(void) { ... }

---

对于除static之外的所有这些，您可以在上面添加一个void foo(void)声明。 这有助于编写干净的标题的“最佳实践”，然后#include使用内联定义单独的文件。 然后，如果使用 C 风格的内联，在一个专用 TU 中#define一些不同的宏以提供外联定义。

如果头文件可以从 C 和 C++ 中使用，请不要忘记extern "C" ！

---

还有一些相关的事情：

从不内联

将__attribute__((noinline))到函数的任何声明中。

MSVC 有__declspec(noinline)但它被记录为仅适用于成员函数。 但是，我已经看到提到可能会阻止内联的“安全属性”？

如果可能，强制其他函数内联到这个函数中。

将__attribute__((flatten))到函数的任何声明中。

请注意， noinline比这更强大，其定义在编译时未知的函数也是如此。

MSVC 似乎没有等价物。 我见过一次提到[[msvc::forceinline_calls]] （应用于语句或块），但它不是递归的。

Answer 5

宏是您的选择，而不是内联函数。 宏统治内联函数的罕见情况。 尝试以下操作：我写了这个“MACRO MAGIC”代码，它应该可以工作！ 在 gcc/g++ Ubuntu 10.04 上测试

//(c) 2012 enthusiasticgeek (LOGGING example for StackOverflow)

#ifdef __cplusplus

#include <cstdio>
#include <cstring>

#else

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#endif

//=========== MACRO MAGIC BEGINS ============

//Trim full file path
#define __SFILE__ (strrchr(__FILE__,'/') ? strrchr(__FILE__,'/')+1 : __FILE__ )

#define STRINGIFY_N(x) #x
#define TOSTRING_N(x) STRINGIFY_N(x)
#define _LINE (TOSTRING_N(__LINE__))

#define LOG(x, s...) printf("(%s:%s:%s)"  x "\n" , __SFILE__, __func__, _LINE, ## s);

//=========== MACRO MAGIC ENDS ============

int main (int argc, char** argv) {

  LOG("Greetings StackOverflow! - from enthusiasticgeek\n");

  return 0;
}

对于多个文件，在单独的头文件中定义这些宏，包括每个 c/cc/cxx/cpp 文件中的相同内容。 请尽可能使用内联函数或常量标识符（视情况而定）而不是宏。

Answer 6

内联、静态内联和外联内联的情况很复杂，尤其是因为 gcc 和 C99 为其行为定义了略有不同的含义（大概也是 C++）。 您可以在此处找到有关它们在 C 中的作用的一些有用且详细的信息。

Answer 7

仅限 C++：

正如其他人指出的那样，宏（此处为__FILE__和__LINE__ ）在编译和链接之前进行评估； 因此，如果您有一个使用它们的 function 并且您希望它们对于每个文件都不同，那么您需要与inline相反。 由于每个文件的__FILE__和__LINE__值将不同，因此每个文件的 function 的定义（主体）将不同。 但是（非静态） inline意味着如果 function 在多个翻译单元中定义，则所有翻译单元必须具有相同的定义。

You could define (not declare) a normal function or static or static inline function in a header file and include it anywhere you want. 这样，每个翻译单元（源文件）都会获得自己的 function 副本，其中__FILE__和__LINE__值不同。 虽然，我认为在static inline的情况下， inline关键字在大多数情况下是无用的。