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外部内联做什么?

我了解 inline 本身是对编译器的建议,它可能会或可能不会内联函数,并且它还会生成可链接的目标代码。

我认为 static inline 做同样的事情(可能内联也可能不内联)但在内联时不会产生可链接的目标代码(因为没有其他模块可以链接到它)。

extern inline 在图片中的什么位置?

假设我想用一个内联函数替换一个预处理器宏,并要求这个函数被内联(例如,因为它使用了__FILE____LINE__ 宏,它们应该为调用者解析,而不是这个被调用函数)。也就是说,如果函数没有内联,我想查看编译器或链接器错误。 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 之间有区别吗?

不同的编译器供应商和版本之间是否存在差异?


J
Jo So

在 K&RC 或 C89 中,内联不是语言的一部分。许多编译器将其作为扩展实现,但没有定义关于它如何工作的语义。 GCC 是最早实现内联的,并引入了 inlinestatic inlineextern inline 结构;大多数 C99 之前的编译器通常会效仿。

GNU89:

内联:该函数可能是内联的(虽然这只是一个提示)。离线版本始终会发出并在外部可见。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一个外联函数(否则您将在链接时获得重复的符号)。

extern inline 不会生成外联版本,但可能会调用一个(因此您必须在其他编译单元中定义它。但是,单定义规则适用;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离线版本,尽管它可能会生成文件静态版本。单一定义规则不适用,因为从来没有发出外部符号,也没有调用一个。

C99(或 GNU99):

内联:像 GNU89 “外部内联”;没有发出外部可见的函数,但可能会调用一个函数,因此必须存在

extern inline: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。

静态内联:像 GNU89 “静态内联”。这是gnu89和c99之间唯一的便携式

C++:

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


在 Classic 经典 C 中,'inline' 不是关键字;它可用作变量名。这将适用于 C89 和准标准 (K&R) C。
你是对的,看来。固定的。我以为它在 C89 中被保留为关键字(虽然不是在 K&R 中),但我似乎记错了
我想为微软的 Visual C++ 添加它,有一个 __forceinline 关键字可以强制你的函数被内联。这显然是仅针对 VC++ 的编译器特定扩展。
C99“extern inline”和没有说明符之间有什么区别吗?
@Noora gcc 等价物是 __attribute__((always_inline))。即使禁用了优化,它也会强制内联函数。它对极其频繁地调用的极短函数很有用,例如在向量数学库中,如果它们没有内联,则在优化关闭时调试运行缓慢。
J
Jason Cohen

我相信您基于此声明误解了 __FILE__ 和 __LINE__ :

因为它使用应该为调用者解析的 __FILE__ 和 __LINE__ 宏,而不是这个被调用函数

编译有几个阶段,预处理是第一个。 __FILE__ 和 __LINE__ 在该阶段被替换。因此,当编译器可以考虑内联函数时,它们已经被替换了。


R
Roddy

听起来你正试图写这样的东西:

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 Don 所说,您不会,因为 __FILE__ 和 __LINE__ 是由预处理器实现的,但 inline 是由编译器实现的。因此,无论您从哪里调用 printLocation,都会得到相同的结果。

你可以让它工作的唯一方法是让 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;
...

一个常见的技巧是宏 PRINT_LOCATION 调用函数 printLocation,将 FILE 和 LINE 作为参数传递。当函数体不平凡时,这可以导致更好的调试器/编辑器/等行为。
@Roddy 看看我的解决方案 - 扩展您的解决方案,但更全面和可扩展。
@SteveJessop 像我在下面的解决方案中列出的东西?
S
Simon Howard

内联、静态内联和外部内联的情况很复杂,尤其是因为 gcc 和 C99 为它们的行为定义了稍微不同的含义(可能也是 C++)。您可以找到一些有用且详细的信息,了解它们在 C here 中的作用。


e
enthusiasticgeek

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。请尝试以下操作:我编写了这个“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。请尽可能使用内联函数或 const 标识符(视情况而定)而不是宏。


o
o11c

我没有回答“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(注意我没有测试过 MSVC 代码)

总是内联,除非地址被占用

__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 的 __forceinline 看起来几乎相同,但显然它拒绝在很多其他编译器管理得很好的常见情况下(例如,当优化关闭时)内联。

内联并发出一个弱符号(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,并且链接器会任意选择一个。

MSVC 在 C 模式下似乎没有完全等价的东西,尽管有一些类似的东西。 __declspec(selectany) 似乎只在谈论数据,所以可能不适用于函数?还有对 weak aliases 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) 与实际定义(否则不寻常)相结合,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)

暗示的版本在 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一个强烈的符号:

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) 应该这样做。

在每个 TU 中内联和发射

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“最佳实践”编写干净的标头,然后#include使用内联定义创建一个单独的文件。然后,如果使用 C 风格的内联,#define 在一个专用 TU 中以不同的方式使用一些宏来提供外联定义。

如果 C 和 C++ 都可以使用标头,请不要忘记 extern "C"

还有一些相关的事情:

从不内联

__attribute__((noinline)) 添加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,我看到提到可能会阻止内联的“安全属性”?

如果可能,强制将其他函数内联到这个函数中。

__attribute__((flatten)) 添加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。


缺失:MSVC 呢?它有一些 C89 方言扩展,但我从不使用 MSVC,也不知道如何运行它的 nm 等效项。
案例#4 void foo(void); inline void foo(void) { ... } 的标题是“总是发射(对于一个 TU,解决前面的问题)”。其他 4 个以“inline ....”开头。在情况 4:它是否也 inline
@chux-ReinstateMonica 内联更多的是关于符号行为而不是关于性能。无论关键字是否存在(取决于插入规则),编译器都可以内联以提高性能。案例#4 的关键部分是它如何与案例#3 的未解析符号相关联;无论如何,该TU中通常没有(m)任何呼叫者。
我的评论更多地是关于为什么在案例 1、2、3、5 的标题描述中有内联但 4 没有的情况下这个答案。您是否建议万一 4 代码从不内联,总是内联,有时内联?案例#4 内联可能性与其他 4 种不同吗?