C++ 内联函数：这样声明，这样定义，还是两者兼而有之？为啥？

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ 内联函数：这样声明，这样定义，还是两者兼而有之？为啥？

【英文标题】：C++ inline functions: declare as such, define as such, or both? Why?C++ 内联函数：这样声明，这样定义，还是两者兼而有之？为什么？

【发布时间】：2017-06-27 19:32:37

【问题描述】：

以下代码段编译没有问题，即使 foo 被内联定义但未如此声明，bar 被声明内联但未如此定义。

int foo();
inline int foo()  return 3; 

inline int bar();
int bar()  return 4; 

inline int foobar();
inline int foobar()  return 5; 

int main()
    // ...

我的第一个问题：编译器是否将foo 读取为内联？ bar 呢？这是 C++ 标准规定的吗？

我的第二个问题：以下哪一个是声明和定义内联函数的最佳实践？是foo吗？ bar?或foobar？为什么？

---

inb4 我阅读了一些与此相关的其他帖子，但没有一个直接回答我的问题。

This 的答案似乎暗示foo 是内联的，但对bar 只字未提。它也没有解释 为什么 foo 比其他人更受欢迎。 This 回答谈到我应该何时使用内联函数。这不是我关心的问题：我已经决定使用内联函数。我的问题（确切地说是问题 2）是我是否应该这样声明、这样定义，或两者兼而有之，以及为什么其中一种约定比其他约定更好。 This 问题似乎更接近我的关注，但没有人回答。

【问题讨论】：

我认为两者都违反了单一定义规则：en.cppreference.com/w/cpp/language/definition

像 return 3; 这样简单的函数几乎肯定会被内联，无论您如何定义/声明它。

@James 这是一个简单的代码 sn-p 来演示我的问题。发布一个“现实”的功能会分散我的主要观点。

@Richard 定义了三个函数：foo、bar 和 foobar。哪两个违反了单一定义规则？ （怎么回事？我只定义了一次函数。）另外请参阅我的原始问题。 （第一个问题和第二个问题）

@RichardCritten - 没有。每个函数只定义一次。它们有一个可能相互冲突的声明，但只有一个定义。

【参考方案1】：

对于成员函数是正确的，对于非成员函数没有明确定义（我相信）

参见 ISO C++ 标准中的 §10.1.6。

内联说明符只能应用于声明或 变量或函数的定义

和

带有 inline 说明符的函数声明（11.3.5、12.2.1、14.3）声明了一个内联函数。

它没有明确说明如果内联说明符只修改函数的定义会发生什么。

我们可以确定的是，这样的成员函数肯定会被标记为内联（感谢 James Curran）。

参见第 12.2.1 节。

内联成员函数（无论是静态的还是非静态的）也可以是 在其类定义之外定义提供其 类定义中的声明或其外部的定义 类定义将函数声明为 inline 或 constexpr。

GCC 和非成员情况下的所有三个函数

与 GCC -O1 C++ 模式一样，提到的每个函数都是内联的。

代码：

#include "stdio.h"

int foo();
inline int foo() int i; for(i=0;i<100000;i++); return i+3; 

inline int bar();
int bar() int i; for(i=0;i<100000;i++); return i+4; 

inline int foobar();
inline int foobar() int i; for(i=0;i<100000;i++); return i+5; 

int foobar2();
int foobar2() int i; for(i=0;i<100000;i++); return i+6; 

int main()
    int a,b,c,d;
    a=foo();
    b=bar();
    c=foobar();
    d=foobar2();
    printf("%d %d %d %d", a, b, c, d);

拆解：

我们只能看到foobar2被调用了。

与-O2 和-O3 一样，inline 并不重要。编译器将自行决定（在上面的例子中，所有 4 个函数都是内联的）。

【讨论】：

好的，很高兴知道。从您的示例看来，gcc 内联了所有 3 个。

你的回答大多没用。知道特定编译器使用一组特定选项内联了什么并不有趣。答案应包含标准中的引用，解释所有这些声明/定义对之间的区别。

@EdgarRokyan 谢谢。我从标准中添加了相关信息。

没有函数是“保证内联的。”你能做的最好的就是“保证被标记为可内联”。编译器将做出最终决定。

【参考方案2】：

（注意：我重新打开了这个问题，因为这不是引用的旧问题的重复。那个问题涉及设计；这是关于语法的）。

现在，参考 OP 在他关于 inline in definition and declaration 的问题中引用的问题，答案指出如果声明位于头文件中，则它具有“内联”（“条形样式”），因为使用该标头的其他源文件将尝试链接到它，就好像它是非内联函数和文件一样。

就个人而言，我会使用

 inline int foobar()  return 5; 

在头文件中没有单独的声明。 （我总觉得如果太大不能放在表头，那就太大了不能内联。）

【讨论】：

嗯，好点。我可能也会这样做。只是我看到人们将成员函数声明为非内联的地方，然后将它们（在头文件中）定义为内联，这让我想清除这段语法细节。

@HazySmoke 成员函数在默认情况下在类主体中定义时是内联的，这在 C++ 标准中是必需的。

@Keyu Gan 我的意思是它在课堂上正常声明。然后在类体之外，它被定义为内联。并且是在头文件中定义的。