C/C++內嵌函式和extern “C”問題討論

     今天討論下C/C++的幾個覺問題。

內聯（inline）函數

       提到內嵌函式，先看下面兩個程式，程式的執行結界都是為了得到兩個值相加之和：

//程式1
int add(int x,int y)
{
return x+y;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
int a=1,b=2,c;
    c=add(a,b);          //通過調用函數的形式得到相加結果
    return 0;
}

//程式2
int main(int argc,int argv[])
{
int a=1,b=2,c;
    c=a+b;               //直接計算得到相加結果  
    return 0;
}

上面哪個程式的執行效率更高？

      答案是“程式2”是c=a+b直接計算得到相加結果，而“程式1”是通過函數調用c=add(a,b)得到相加的結果。“程式2”的直接計算，節省了函數調用、參數傳值、控制權轉移等開銷，執行效率比“程式1”的函數調用要快得多。

      然而，實際工作中，可能會更多地採用“程式1”的函數調用方式，因為從功能封裝和重複使用上來說，通常會將一段通用的程式片段進行封裝，以便在其他需要相同功能的地方調用。這就產生了一個矛盾，如果將一段特定功能的代碼封裝成一個函數，就會大大降低程式效率。

      為瞭解決這個問題，C++引入了內嵌函式的概念。內嵌函式給出了一種解決方案：如果一個函數被指定為內聯（inline）函數，則它將在調用點上被“內聯”地展開，內嵌函式不是在調用時發生控制轉移，而是在編譯時間將函數體嵌入在調用處。

       這意味著，編寫代碼時，可以採用“程式1”的函數調用形式，等到編譯時間，編譯器會把“程式1”方式編譯成“程式2”的方式，這就是內嵌函式的優點所在。唯一要做的就是，在“程式1”中加入關鍵字inline。

 

//程式3
inline int add(int x,int y)  //聲明為內聯(inline)函數
{
return x+y;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
int a=1,b=2,c;
    c=add(a,b);          
return 0;
}

       注意：所謂inline函數，只是對C++編譯器的一個建議。C++編譯器可以選擇忽略這個建議，比如對於大於1200行的函數，或者遞迴調用的函數，或者用到遞迴調用的函數，通常C++編譯器都不會編譯成內嵌函式。

extern "C"

      時常在C++的代碼之中看到這樣的代碼:

 

#ifdef _cplusplus 
extern "C" { 
#endif 

//一段代碼 

#ifdef _cplusplus 
} 
#endif 

      這樣的代碼到底是什麼意思呢？首先，_cplusplus是C++中的自訂宏，那麼定義了這個宏則表示這是一段C++的代碼，也就是說，上面的代碼的含義是：如果這是一段C++的代碼，那麼加入extern "C"{和}處理其中的代碼。

      要明白為何使用extern "C"，還得從C++中的重載函數入手。在C++中，為了支援重載機制，在編譯產生的彙編碼中，要對函數的名字進行一些處理，加入比如函數的傳回型別等等。而在C中，只是簡單的函數名字而已，不會加入其他的資訊。也就是說：C++和C對產生的函數名字的處理是不一樣的。所以，一句話，加入extern "C"是防止名字改編。

      C和C++對函數的處理方式是不同的。extern "C"是使C++能夠調用C寫的庫檔案的一個手段，如果要對編譯器提示使用C的方式來處理函數的話，那麼就要使用extern "C"來說明。