C++编程思想008

在C++编程中，效率是极其重要的因素，这也是C++能吸引程序员的关键原因之一。C语言通过宏（macro）提供了一种提升效率的方式，它允许在编译前替换文本，从而避免了函数调用的开销，如参数压栈、生成汇编语言的CALL指令、返回参数和RETURNS指令。然而，C++引入了内联函数（inline function），以解决C中宏带来的问题。 预处理器宏在C++中存在两个主要问题。宏虽然看起来像函数调用，但它们的语义并不完全相同，可能导致难以察觉的错误。例如，宏定义中的空格可能会导致意外的解析问题，使得表达式的计算结果与预期不符。此外，宏在展开时会立即展开其参数，无论参数是否有副作用，这可能导致意外的多次计算或副作用，如自增操作的不当执行。这些问题在函数调用中是不会出现的，因为函数参数只在函数调用时计算一次。 C++的内联函数解决了这些宏的缺点，同时保留了效率。内联函数在编译时被插入到调用点，避免了函数调用的开销，但它能像普通成员函数一样访问私有数据。这使得内联函数在类中更为实用。内联函数通过`inline`关键字声明，但最终是否内联由编译器决定，以防止过度膨胀的代码导致的编译错误。 内联函数的使用策略通常包括： 1. 只对小函数使用内联，因为大函数可能导致编译后的代码体积过大。 2. 尽量避免在内联函数中使用循环和复杂的控制结构，这可能导致编译器拒绝内联请求。 3. 如果一个函数在多个地方被调用，内联可以提高效率，但在头文件中声明内联函数时，需确保所有包含该头文件的源文件都能看到相同的内联定义，以避免链接错误。 4. 对于模板函数，通常默认是内联的，因为它们必须在每个使用点被实例化。 C++标准库中的一些函数，如`putc()`和`toupper()`，可能会以宏的形式存在，这可能导致参数被多次计算，因此在编写和使用库函数时需要注意这些问题，避免潜在的性能损失或错误。 C++通过内联函数提供了一种更安全、更灵活的方式来替代预处理器宏，以实现高效的代码执行，同时减少了宏所带来的潜在问题。在实际编程中，应谨慎使用宏，并优先考虑使用内联函数，特别是在处理可能有副作用的参数时。