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[c++]宏函数与内联函数

news 2025/11/13 8:53:32

一、宏函数

1、宏函数是什么？

2、错误代码示范

2.1、错误示例1

2.2、错误示例2

2.3、错误示例3

2.4、正确示例

3、宏的优点和缺点

二、内联函数

1、内联函数是什么

2、为什么要有内联函数

3、查看release模式下inline函数

4、内联函数注意事项

5、内联函数的优点和缺点

一、宏函数

1、宏函数是什么？

宏函数（Macro Function）是一种在编译预处理阶段展开的代码替换机制，通常由预处理器（如C/C++中的#define）实现。它通过定义一段代码模板，在调用时直接替换到源代码中，而非像普通函数那样通过调用栈执行。

2、错误代码示范

2.1、错误示例1

#define int Add(int x,int y) return x+y;//错误示例1
// 加了 返回值 形参 和  分号

2.2、错误示例2

#define Add(x,y) x+y   //错误示例2
int main()
{cout << Add(10,20)*20 << endl;//-> 10+20*20=410 error return 0;
}

2.3、错误示例3

#define Add(x,y) (x+y) //错误示例3
int main()
{int a = 1, b = 2;Add(a | b, a & b);//->(a|b+a&b) 优先级 + 大于 | 大于 & ，会先执行b+areturn 0;
}

2.4、正确示例

#define Add(x,y) ((x)+(y))
int main()
{for (int i = 0; i < 1000; i++){cout << Add(i, i + 1) << endl;;}return 0;
}

3、宏的优点和缺点

宏函数的优点是在预处理阶段直接展开，替换代码，不需要建立栈帧，可以提高调用效率。

缺点是复杂，容易出错，并且可读性较差，不利于调试，无类型安全检查，在预处理阶段替换了。

二、内联函数

1、内联函数是什么

C++提出inline函数来解决宏函数的缺点，在调用阶段展开，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，没有函数调用建立栈帧的开销，可以提升程序运行的效率。

2、为什么要有内联函数

函数在调用时有建立栈帧(栈上开空间)的开销，如果函数频繁调用，要建立非常多的栈帧，因此可以通过内联函数进行优化。

3、查看release模式下inline函数

默认debug模式下，inline不会起作用，会call Add函数地址。可以在release模式下，查看编译器生成的汇编代码是否存在call Add函数地址。

示例

内联函数展开后汇编代码解释

mov eax, dword ptr [rsp+20h]
[rsp+20h] 是循环变量 i 在栈上的位置
将 i 读入 eax。mov ecx, dword ptr [rsp+20h]
再次将 i 读入 ecx。lea eax, [rax+rcx+1]
计算 rax + rcx + 1，即 i + i + 1 = 2*i + 1。
这里就是内联后的加法运算，没有 call Add 指令。mov edx, eax
将结果 2*i+1 存入 edx，作为 operator<< 的参数。后续是调用 std::cout 输出 edx 的值，再输出 std::endl。