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宏定义与内联函数

1 普通函数

任何一次函数调用，程序都得进行保存和恢复状态信息的动作，用数据结构的术语说就是进栈和退栈，还有内存分配的过程。

2 内联函数（inline）

函数只要声明为内联，就会建议编译器不把它编译成一次函数调用，而在每处调用内联函数的地方直接把内联函数的内容展开，这样可以省去函数的调用的开销，提高效率。

1. 内联标记inline要跟类的声明写在一起，写在声明类的.h文件中，而不是写在实现类的.cpp文件中。
2. 一般在类的声明中直接写函数体，就会被自动识别为内联函数。
3. 内联函数一般用于函数体的代码比较简单的函数，如果内联函数过于复杂，编译器会自动的把这个内联函数转换成普通函数。（不能包含复杂的控制语句，例如while、switch语句，且不能递归调用）

内联函数只是一种编译机制，仅仅是建议编译器进行内联，而编译器是否内联不一定，有的编译器甚至不允许内联。

inline函数允许每个翻译单元 (.cpp) 都拥有一份完全相同的定义；链接器会把多份实例合并成唯一一份实体，不会报多重定义错误。

所有地方的定义必须完全一模一样。如果不同 cpp 里 inline 函数定义不一样，属于 UB 未定义行为。

内联函数本质上还是真正的函数，依然会在编译期进行完整类型、语法的安全检查。

3 宏定义（#define）

宏定义是在预编译的时候把所有的宏名用宏体来替换，简单的说就是字符串替换。
宏定义不是函数，预处理器用复制宏代码的方式代替函数的调用，也省去了函数压栈退栈过程。
宏定义是纯粹的字符串替换，不经过编译器语法解析，不会在编译期进行类型、语法的安全检查。

4 宏定义与内联函数的区别

相同：

1. 宏定义和内联函数使用的时候都是进行代码展开；
2. 都能在性能上进行一定程度的优化。

区别：

1. 安全检查

   宏定义是没有类型、语法等安全检查的，在预编译阶段就进行替换，无论对还是错都是直接替换；
   内联函数会在编译时进行安全检查，在编译阶段才在调用处展开。

2. 函数桟帧

   宏定义没有函数栈帧，无法断点进入宏，调试困难；
   内联函数是依然保留函数栈帧，有调试信息，可以调试。

3. 展开的时机

   宏定义是在预编译阶段的时候把所有的宏名替换；
   内联函数则是在编译阶段把所有调用内联函数的地方把联函数插入。