Inline функции в C и С++

#cpp #c

В чем разница inline функций в C и C++? Желательно со ссылкой на стандарт.
    

Ответы

Ответ 1

Как в С так и в С++ ключевое слово inline не гарантирует встраивания функции в вызывающий
код, а является лишь пожеланием компилятору, что данная функция должна вызываться настолько
быстро, насколько возможно. Поэтому осязаемым эффектом ключевого слова inline является
только то, как оно влияет на правила объявления и определения функций.

Если рассматривать функции с внутренним связыванием, т.е. функции, объявленные как
static inline, то разницы между C и С++ фактически нет (если я ничего не упускаю).

Однако как только речь заходит о функциях с внешним связыванием, то разница между
языками довольна значительна. 


В С++ правила просты: допускаются множественные определения inline функций (в разных
единицах трансляции). При этом если функция объявлена inline в одной единице трансляции,
то и во всех остальных единицах трансляции, где она объявлена, она должна быть объявлена
именно inline. Во всех единицах трансляции, где эта функция определена, она должна
быть определена одинаково. 
В языке С же проводится довольно запутанное деление между inline-определениями функции
и external-определениями функции. 


Inline-определение возникает тогда, когда в данной единице трансляции все объявления
данной функции сделаны с ключевым словом inline, но ни одно не содержит ключевого слова
extern. В такой ситуации определение функции не создает внешнего символа - к нему нельзя
прилинковаться из другого объектного файла.

В inline-определениях запрещается определять модифицируемые статические объекты и
thread-локальные объекты. Также оттуда нельзя ссылаться на сущности (объекты и функции)
с внутренним связыванием.
External-определение возникает тогда, когда в данной единице трансляции либо есть
 "обычное" объявление функции (без inline), либо объявление сразу с двумя ключевыми
словами extern inline. External-определение является обычной функцией - оно порождает
внешний символ к которому можно прилинковаться из другого объектного файла - достаточно
сделать там объявление этой функции.
 


Например

inline void foo(); // Объявление
inline void bar(); // Объявление

inline void foo()  // Определение
{
  static int i = 42;
}

inline void bar()  // Определение
{
  static int j = 42; // Ошибка!
}

void foo();        // Объявление
inline void bar(); // Объявление


В данном примере определение функции bar является ошибочным, т.к. это inline-определение,
а в inline-определениях нельзя определять модифицируемые статические объекты. 

В то же время определение функции foo является external-определением потому, что
ниже по тексту встречается объявление это функции без слова inline. На такое определение
никаких ограничений не накладывается.

Далее


Если в какой-то единице трансляции наличествует inline-определение функции, и нигде
в проекте нет extern-определения этой функции - то вызываться будет именно inline-определение.
Если в какой-то единице трансляции наличествует inline-определение функции, и где-то
в проекте есть extern-определение этой функции - то компилятор имеет право сам выбрать,
какое определение вызывать.