define
用define 定义的常量:
没有类型的不进行类型安全检查,可能会产生意想不到的错误,所给出的是一个立即数,编译器只是把所定义的常量值与所定义的常量的名字联系起来,define 所定义的宏变量在预处理阶段的时候进行替换,在程序中使用到该常量的地方都要进行拷贝替换;
用 define 可以定义一些简单的函数:
宏替换只作替换,不做计算,不做表达式求解,不进行类型安全检查,会造成大量安全隐患。
define定义简单函数隐患举例:
输入变量不加括号
1 #define SQUARE(X) X*X
宏替换只作替换,不做计算,当输入变量X是表达式时,SQUARE(a+b)将直接被替换为
1 SQUARE(a+b) =a+b*a+b;
此将导致计算结果出错。
正确的定义为
1 #define SQUARE(X) (X)*(X)
尽管以上定义没什么问题,但是在一些特殊的时候,同样会出现隐患:
1 #include<iostream> 2 3 #define PR(a) cout<<(a)*(a)<<endl; 4 using namespace std; 5 int main() { 6 7 for (int i = 0; i < 10; ) { 8 PR(i++); 9 } 10 return 0; 11 }
1 cout<<(a+b)<<endl;
程序输出
0 4 16 36 64
在执行宏#define PR(a) cout<<(a)*(a)<<endl时,宏直接被替换为PR(i++) cout<<(i++)*(i++)<<endl;i++被执行两次,导致循环次数减少。因此,当输入参数在宏里被多次调用时,输入i++、++i会产生错误。
宏定义函数会造成的隐患还有很多,在这便不一一列举。总之,宏替换只作替换,不做计算,不做表达式求解,不进行类型安全检查,将会产生许多意料之外的BUG,使用宏时要慎重考虑,避免以上情况的产生。
inline
在C语言中,尽管define能够在一些情况下是程序员更加简单的开发出高性能的程序,但使用define给程序带来的安全隐患是程序开发者难以忽略的,并且对于一些新手,define带来的BUG是极难排除的。
在C++中,为了替代define,提高函数的执行效率设计了inline,内联函数通常就是将它在程序中的每个调用点上“内联地”展开,减少了调用函数栈的开辟与回收带来的资源消耗。
例如:调用内联函数
1 inline int add(int a, int b) 2 { 3 return a+b; 4 }
调用内联函数
1 cout<<add(a,b)<<endl;
编译阶段被内联函数被展开为
1 cout<<(a+b)<<endl;
节省了调用局部函数带来的额外空间与时间开销。此外,内联函数在编译阶段,编译器会对其做安全检查,消除了安全隐患。
炸一看内联函数的调用似乎全部是优点,但内联函数的定义也需要有一些限制:
1)关键字 inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联,仅将 inline 放在函数声明前面不起任何作用。inline是基于实现的,不是基于声明的。(要设计在定义点,而不是声明点)。此外,inline的实现应该写在头文件中,不要放在源文件中。例:
1 inline int add(int a, int b)//inline 仅仅与声明放在一起,则add函数构不成内联函数 2 int add(int a, int b) 3 { 4 return a+b; 5 }
正确的定义为
1 int add(int a, int b)//inline 仅仅与声明放在一起,则add函数构不成内联函数 2 inline int add(int a, int b) 3 { 4 return a+b; 5 }
2)如果函数体内的代码比较长,使用内联将导致内存消耗代价较高(一般代码低于10行才会定义为内联函数)。此情况相当于没有定义子函数,把所有的功能冗余在主函数里,导致函数前部分的变量占用内存空间执行后不会被立即释放,造成空间过度浪费。以代码膨胀为代价(以空间换时间),如果设置不恰当,空间占用率高,而且效率也不高。
3)内联只有在release版本才生效。
4)inline只是给编译器的一个建议,具体处不处理,是编译器来决定的。
5)当内联函数中出现以下情况,编译器一定不会将该内联函数设置为内联:递归、for while循环、switch分支。
参考:C++内联函数的使用 - 余生以学 - 博客园
C++05(内联函数、C/C++的相互调用)_麦克斯韦小迷妹儿~的博客-CSDN博客