内联函数和引用<C++入门>(跑路人笔记2)

简介: 内联函数和引用<C++入门>(跑路人笔记)

返回引用和返回值的效率比较

#include<iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
struct A { int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }
// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }
void TestReturnByRefOrValue()
{
  // 以值作为函数的返回值类型
  size_t begin1 = clock();
  for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
    TestFunc1();
  size_t end1 = clock();
  // 以引用作为函数的返回值类型
  size_t begin2 = clock();
  for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
    TestFunc2();
  size_t end2 = clock();
  // 计算两个函数运算完成之后的时间
  cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;
  cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
  TestReturnByRefOrValue();
  return 0;
}

image.png


引用和指针的区别


在语法概念上引用就是一个别名,没有独立空间,和其引用实体共用同一块空间。但是在底层实现上实际是有空间的,因为引用是按照指针方式来实现的。


我们来看一下指针和引用的汇编代码是否有着明显差别


int main()
{
  int a = 10;
  int& ra = a;
  ra = 20;
  int* pa = &a;
  *pa = 20;
  return 0;
}



image.png


指针和引用的区别


引用在定义时必须初始化,指针没有要求

引用在初始化时引用一个实体后,就不能再引用其他实体,而指针可以在任何时候指向任何一个同类型 实体

没有NULL引用,但有NULL指针

在sizeof中含义不同:引用结果为引用类型的大小,但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占 4个字节)

引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小

有多级指针,但是没有多级引用

访问实体方式不同,指针需要显式解引用,引用编译器自己处理

引用比指针使用起来相对更安全

内联函数

概念


以inline修饰的函数叫做内联函数,编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开,没有函数压栈的开销, 内联函数提升程序运行的效率。


我们来将我们经常使用的Swap()函数弄成内联函数

image.png


如果不是inline修饰的函数我们来看看汇编代码可以看到call指令然后进行函数压栈等操作.


但是inline修饰后的函数汇编代码就不会有call等指令出现了.上图来看看.


未修饰:

image.png


image.png



修饰后:

image.png



不过在debug模式下想看inline的功能是需要一些修改的


VS2022通过下面的方法就可以看到了.



image.png


image.png

image.png


改好后就可以自己看反汇编了.


特性

inline是一种以空间换时间的做法,省去调用函数额开销。所以代码很长或者有循环/递归的函数不适宜 使用作为内联函数.

inline对于编译器而言只是一个建议,编译器会自动优化,如果定义为inline的函数体内有循环/递归等 等,编译器优化时会忽略掉内联.

inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误。因为inline被展开,就没有函数地址了,链接就会 找不到


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