C++入门教程之内联函数与extern "C"详解

一.   内联函数

1.概念及分析

以inline修饰的函数叫做内联函数，编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销，内联函数提升程序运行的效率。

int Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}
 
int main()
{
    int ret= Add(1, 2);
    return 0;
}

在我们之前使用的函数中，编译时会建立栈帧，进而去调用

而正如上面说的那样，内联函数编译时C++编译器会在调用内联函数的地方展开，没有函数调用建立栈帧的开销。我们可以用inline修饰后来看一下

查看方式：

1. 在release模式下，查看编译器生成的汇编代码中是否存在call Add

2. 在debug模式下，需要对编译器进行设置，否则不会展开，因为debug模式下，编译器默认不会对代码进行优化

而由于我使用的是vs2022，release模式下的汇编代码太过简略，我在这里就只采用debug的模式来查看。

 如此设置，便能进行查看

可以看到，与普通的函数不同，内联函数的确是在调用的地方展开。

2.特性

1. inline是一种以空间换时间的做法，如果编译器将函数当成内联函数处理，在编译阶段，会用函数体替换函数调用，缺陷：可能会使目标文件变大，优势：少了调用开销，提高程序运行效率。

2. inline对于编译器而言只是一个建议，不同编译器关于inline实现机制可能不同，一般建议：将函数规模较小(即函数不是很长，具体没有准确的说法，取决于编译器内部实现)、不是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰，否则编译器会忽略inline特性。

3. inline不建议声明和定义分离，分离会导致链接错误。因为inline被展开，就没有函数地址了，链接就会找不到。

3.宏

其实，在C语言中，我们使用宏也能产生类似的效果

#define ADD(x,y) ((x)+(y))
 
int main()
{
    int ret = ADD(1, 2);
    printf("%d", ret);
    return 0;
}

但宏在实质上已经不是函数了，而是将ADD(x,y)作为标识符来宏定义为字符串（(x)+(y)）

而宏也有其优缺点

优点：

1.增强代码的复用性。

2.提高性能。

缺点：

1.不方便调试宏。（因为预编译阶段进行了替换）

2.导致代码可读性差，可维护性差，容易误用。

3.没有类型安全的检查 。

而C++中，除开短小函数使用内联函数来替代宏，常量定义时也可以使用const、enum

二.   extern “C”

由于C++是在C的基础上提供了更多的语法和特性，所以我们能不能在C++的程序中使用C静态库中的函数或者在C的程序中使用C++静态库中的函数呢？

实际上这种想法是可行的，但是我们需要进行一些处理，这也就要使用到extern "C"

1.C++程序

依旧是以vs2022为例，我们首先需要创建一个静态库 

 之后我们要在静态库里写一些c的函数

之后

这样，lib文件就会在Debug中生成

C的静态库就处理完成了

我们再看到C++的程序

在使用C静态库中函数前，我们首先要包含头文件。与以往不同，我们需要通过文件的路径去寻找头文件（Add.h）

 通过对两个文件的路径进行分析，我们可以如此来引用头文件

#include"../DS/add.h"

其中，..代表的是前往上一层目录

然后，我们可以使用Add函数

#include<iOStream>
using namespace std;
#include"../Slist/sList.h"
 
int main()
{
	cout << Add(1, 2) << endl;
	return 0;
}

当我们运行时，会出现以上的问题，这是因为我们还没有去链接静态库 

 我们需要在上述位置将静态库中的Debug文件夹的路径添加上

并在上述位置加入所引用的头文件 

如此，若是在C++项目中引用C++静态库或是在C项目中引用C静态库，以上操作便能完成

而为了区别两种语言，C++的函数会被修饰，而C不会

因此我们就要使用extern "C"来表明头文件中的函数是用C编写的

extern "C"
{
	#include"../DS/add.h"
}

如此，便完成了全部的操作 

2.C程序 

 那么当我们反过来呢？

首先我们现将上述的文件中的.c改为.cpp，.cpp改为.c   并分别做一下调整

注意：由于C不认识C++的语法，我们C++静态库中的函数要遵循C的语法

我们应该对静态库中的头文件进行修饰。

但由于C语言中并没有extern "C"，所以我们不能直接将函数放在其中，而是需要进行条件编译，使得C调用时不需要extern "C"，C++调用时需要。

这里我们提供两种方法

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
	int Add(int a,int b);
#ifdef __cplusplus
}
#endif

#ifdef __cplusplus
#define EXTRERN_C extern "C"
#else
#define EXTRERN_C
#endif
 
EXTRERN_C int Add(int a,int b);

之后，别忘了重新生成一下解决方案，这样就能实现C程序调用C++静态库了

总结

到此这篇关于C++入门教程之内联函数与extern "C"详解的文章就介绍到这了,更多相关C++内联函数与extern "C"内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！