外部內聯做什么？

Question

我知道inline本身是對編譯器的建議，它可能會或可能不會內聯 function，它還會生成可鏈接的 object 代碼。

我認為static inline執行相同的操作（可能內聯也可能不內聯），但內聯時不會產生可鏈接的 object 代碼（因為沒有其他模塊可以鏈接到它）。

extern inline在哪里適合圖片？

假設我想用內聯 function 替換預處理器宏，並要求這個 function 被內聯（例如，因為它使用__FILE__和__LINE__宏，它們應該為調用者而不是這個被調用函數解析）。 也就是說，如果 function 沒有內聯，我想查看編譯器或 linker 錯誤。 extern inline會這樣做嗎？ （我認為，如果沒有，除了堅持使用宏之外，沒有其他方法可以實現這種行為。）

C++和C有區別嗎？

不同的編譯器供應商和版本之間是否存在差異？

Answer 1

在 K&R C 或 C89 中，內聯不是語言的一部分。 許多編譯器將其實現為擴展，但沒有關於它如何工作的定義語義。 GCC 是最早實現內聯的，並引入了inline 、 static inline和extern inline結構； 大多數 C99 之前的編譯器通常都跟隨它的步伐。

GNU89：

• inline ：該函數可能是內聯的（不過這只是一個提示）。 外部版本總是發出並且外部可見。 因此，您只能在一個編譯單元中定義這樣的內聯，而其他每個編譯單元都需要將其視為外聯函數（否則您將在鏈接時得到重復的符號）。
• extern inline不會生成外extern inline版本，但可能會調用一個（因此您必須在其他編譯單元中定義它。不過，一個定義規則適用；外聯版本必須具有相同的代碼作為這里提供的內聯，以防編譯器調用它。
• static inline不會生成外部可見的外部版本，但它可能會生成文件靜態版本。 一個定義規則不適用，因為從來沒有發出的外部符號，也沒有對一個的調用。

C99（或 GNU99）：

• inline : 像 GNU89 "extern inline"; 不發出任何外部可見的函數，但可能會被調用，因此必須存在
• extern inline : 就像 GNU89 "inline": 發出外部可見的代碼，所以最多一個翻譯單元可以使用它。
• static inline ：像 GNU89“靜態內聯”。 這是 gnu89 和 c99 之間唯一可移植的

C++：

在任何地方內聯的函數必須在任何地方內聯，並具有相同的定義。 編譯器/鏈接器將整理出符號的多個實例。 沒有static inline或extern inline定義，盡管許多編譯器都有它們（通常遵循 gnu89 模型）。

Answer 2

我相信您根據以下聲明誤解了 __FILE__ 和 __LINE__：

因為它使用 __FILE__ 和 __LINE__ 宏，它們應該為調用者解析，而不是這個被調用的函數

編譯有幾個階段，預處理是第一個。 __FILE__ 和 __LINE__ 在該階段被替換。 所以當編譯器可以考慮用於內聯的函數時，它們已經被替換了。

Answer 3

聽起來你正在嘗試寫這樣的東西：

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

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

並希望您每次都能打印出不同的值。 正如唐所說，你不會，因為 __FILE__ 和 __LINE__ 是由預處理器實現的，但內聯是由編譯器實現的。 因此，無論您從何處調用 printLocation，您都會得到相同的結果。

讓它工作的唯一方法是使 printLocation 成為一個宏。 （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“我如何讓它做我想做的事？” 有 5 種內聯，在 GNU C89、標准 C99 和 C++ 中都可用。 MSVC 有一些（請注意，我還沒有測試 MSVC 代碼）

總是內聯，除非地址被占用

將__attribute__((always_inline))添加到任何聲明中，然后使用以下情況之一來處理其地址被占用的可能性。

您可能永遠不應該使用它，除非您需要它的語義（例如，以某種方式影響程序集，或使用alloca ）。 編譯器通常比你更清楚它是否值得。

MSVC 有__forceinline ，它看起來大致相同，但顯然它拒絕在其他編譯器管理得很好的一些常見情況下（例如，當優化關閉時）內聯。

內聯並發出弱符號（如 C++，又名“讓它工作”）

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

請注意，這會留下一堆相同代碼的副本，鏈接器會任意選擇一個。

MSVC 在 C 模式下似乎沒有完全等效的東西，盡管有一些類似的東西。 __declspec(selectany)似乎只討論數據，所以可能不適用於函數？ 還有對弱別名的鏈接器支持，但這在這里有效嗎？

內聯，但從不發出任何符號（留下外部引用）

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

MSVC 的__declspec(dllimport)結合實際定義（否則不尋常），據說可以做到這一點。

總是發出（對於一個 TU，解決前面的問題）

暗示版本在 C++ 中發出一個弱符號，但在 C 的任一方言中發出一個強符號：

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

或者，您可以在沒有提示的情況下執行此操作，這會在兩種語言中發出強符號：

void foo(void) { ... }

通常，當您提供定義時，您知道您的 TU 是什么語言，並且可能不需要太多內聯。

MSVC 的__declspec(dllexport)據說可以做到這一點。

內聯並在每個 TU 中發出

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

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對於除static之外的所有這些，您可以在上面添加一個void foo(void)聲明。 這有助於編寫干凈的標題的“最佳實踐”，然后#include使用內聯定義單獨的文件。 然后，如果使用 C 風格的內聯，在一個專用 TU 中#define一些不同的宏以提供外聯定義。

如果頭文件可以從 C 和 C++ 中使用，請不要忘記extern "C" ！

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還有一些相關的事情：

從不內聯

將__attribute__((noinline))到函數的任何聲明中。

MSVC 有__declspec(noinline)但它被記錄為僅適用於成員函數。 但是，我已經看到提到可能會阻止內聯的“安全屬性”？

如果可能，強制其他函數內聯到這個函數中。

將__attribute__((flatten))到函數的任何聲明中。

請注意， noinline比這更強大，其定義在編譯時未知的函數也是如此。

MSVC 似乎沒有等價物。 我見過一次提到[[msvc::forceinline_calls]] （應用於語句或塊），但它不是遞歸的。

Answer 5

宏是您的選擇，而不是內聯函數。 宏統治內聯函數的罕見情況。 嘗試以下操作：我寫了這個“MACRO MAGIC”代碼，它應該可以工作！ 在 gcc/g++ Ubuntu 10.04 上測試

//(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;
}

對於多個文件，在單獨的頭文件中定義這些宏，包括每個 c/cc/cxx/cpp 文件中的相同內容。 請盡可能使用內聯函數或常量標識符（視情況而定）而不是宏。

Answer 6

內聯、靜態內聯和外聯內聯的情況很復雜，尤其是因為 gcc 和 C99 為其行為定義了略有不同的含義（大概也是 C++）。 您可以在此處找到有關它們在 C 中的作用的一些有用且詳細的信息。

Answer 7

僅限 C++：

正如其他人指出的那樣，宏（此處為__FILE__和__LINE__ ）在編譯和鏈接之前進行評估； 因此，如果您有一個使用它們的 function 並且您希望它們對於每個文件都不同，那么您需要與inline相反。 由於每個文件的__FILE__和__LINE__值將不同，因此每個文件的 function 的定義（主體）將不同。 但是（非靜態） inline意味着如果 function 在多個翻譯單元中定義，則所有翻譯單元必須具有相同的定義。

You could define (not declare) a normal function or static or static inline function in a header file and include it anywhere you want. 這樣，每個翻譯單元（源文件）都會獲得自己的 function 副本，其中__FILE__和__LINE__值不同。 雖然，我認為在static inline的情況下， inline關鍵字在大多數情況下是無用的。