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一文理解|GCC内联函数(inline)

2022-06-22 15:55 作者:补给站Linux内核  | 我要投稿
  • 我们都知道 inline 是用来声明内联函数的关键字,不过在嵌入式应用中,采用 GCC 编译器,往往有2种声明内联函数关键字:inline 和 __attribute __((always_inline)),它们有什么区别呢?

对编译器

  1. inline : 建议编译器内联,实际是否内联由编译器决定(根据优化等级);

  2. __attribute __((always_inline)):强制编译器将函数当做内联函数;

意义:




优势:

  1. 内联函数拥有更快的调用速度(减少了函数调用);

  2. 可以实现把函数代码集成到调用者处;

  3. 有利于编译器优化代码,减少代码量(取决于具体情况);

缺点:

  • 可能导致代码量膨胀(取决于具体情况);

用法:

  1. inline

__inline__是ISO C90的写法

写法1

写法2

  1. __attribute __((always_inline)) 或者 __attribute__((__gnu_inline__))

适用于 gcc 编译器(参考 gcc 参考手册)

或者

static,extern 与 inline



  • static inline 表示只会是当前模块才会调用这个内联函数;

  • non-static inline 表示可能有其他模块会调用这个内联函数,别的模块也不能定义这个函数。

  • 如果函数定义中,同时指定 inline 和 extern,该定义仅用于内联。函数也不会独自编译(因为已经被认为可能会被其他模块调用,会在每个调用处内联、编译)

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与内联相关的所有函数属性


何时内联?



  • 关于函数属性 always_inline,一般 inline 只有特定优化等级才会内联。而对于声明 always_inline 的函数,会一直保持内联,而且不论有没有指定优化等级。

注意 declare 和 define/definition 的区别:declare 表示声明,definition 表示定义(分配存储空间);



  • gnu_inline 在gcc 4.1.3以后版本才可用, __GNUC_GNU_INLINE__ or __GNUC_STDC_INLINE__ 任一已定义才可用。

  • 该属性应该用于同时声明为 inline 的函数。如果一个函数声明为 extern,该定义仅用于 inline。用 gnu_inline 修饰的函数,不会编译成独立函数,意思是一定会编译成内联函数。

  • 可以用在这种情况,头文件声明加上该函数属性,而库文件(或.c文件)包含一个副本,但无需 extern,头文件的 gnu_inline 也会引起内联。

  • 如果一个函数既不是 extern,也不是 static,函数被编译成一个独立函数,也会尽可能被内联。

  • 不会内联的情况

  • 关于 inline(内联) 正如 gcc 手册描述的那样(别的编译器需要查看具体的手册),gcc 不会真正内联任何函数,如果使用了 "-fno-inline" 选项,或者如果使用了 "-O0"(优化等级)。当然除此之外,gcc还有其他多种情况不会真正内联函数。

  • "-Winline" 选项




阻止内联

  • 阻止inline,可以使用函数属性 __noinline__ 。即使使用了建议inline关键字修饰,__noinline__ 也会阻止真正内联。

如何判断是否内联?

  • 可以通过查看生成的汇编代码,比如 .lst 文件,assembly文件。函数调用往往包含入栈、出栈的操作(汇编指令),而内联函数没有这些。




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