三內(nèi)聯(lián)函數(shù)inlinefunction四引用和數(shù)值傳遞方式具體

三、內(nèi)聯(lián)函數(shù)(inlinefunction)

四、引用和數(shù)值傳遞方式具體比較第8章函數(shù)1三、內(nèi)聯(lián)函數(shù)(inlinefunction)C++(C99)新增的關(guān)鍵字inline修飾的函數(shù)稱為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的語(yǔ)法格式與普通函數(shù)一樣，只是在函數(shù)原型或函數(shù)定義的標(biāo)題頭之前加上關(guān)鍵字inline。格式為：

inlinetypefunction(type1parm1,type1parm2,...

typen

parmn){語(yǔ)句序列;}

關(guān)鍵字inline通知編譯器用內(nèi)聯(lián)函數(shù)體中的函數(shù)代碼在虛實(shí)結(jié)合的時(shí)候取代函數(shù)調(diào)用，調(diào)用一次就替換一次。這種替換經(jīng)過(guò)參量之間類型匹配合適性的檢查。內(nèi)聯(lián)函數(shù)虛實(shí)結(jié)合處發(fā)生的替換稱為內(nèi)聯(lián)展開，內(nèi)聯(lián)展開的結(jié)果是程序代碼的擴(kuò)大但執(zhí)行的時(shí)間減少?gòu)亩授吙臁?關(guān)鍵字inline是對(duì)編譯器的優(yōu)化建議，通常只是對(duì)于短小的函數(shù)才執(zhí)行了實(shí)際的函數(shù)體代碼替換。內(nèi)聯(lián)函數(shù)力圖減少函數(shù)調(diào)用的堆?？臻g之間的調(diào)轉(zhuǎn)損耗。遞歸函數(shù)、可變參量的函數(shù)以及涉及到復(fù)雜指針運(yùn)算的函數(shù)難以內(nèi)聯(lián)展開。 編譯器對(duì)于inline展開采取復(fù)雜的指標(biāo)，一旦滿足這些指標(biāo)，真實(shí)的擴(kuò)展在函數(shù)的調(diào)用點(diǎn)進(jìn)行。為便于內(nèi)聯(lián)函數(shù)的真實(shí)展開，inline函數(shù)的定義一般應(yīng)放置在調(diào)用點(diǎn)之前。

C++引入inline函數(shù)的原因一是破除private或protected關(guān)鍵字導(dǎo)致的封裝弊端，二是減少宏展開的副作用。宏展開是由#define預(yù)處理指令引入的代碼重用的機(jī)制。3[例]swap函數(shù)僅交換函數(shù)[例]

內(nèi)層塊交換內(nèi)層局部局部變量的值變量的值#include<stdio.h>#include<stdio.h>inlinevoidswap(int

x,inty)voidmain(void){intt=x;x=y;y=t;{inta=1,b=2;

printf("%d,%d;",x,y);}{intx=a;inty=b;voidmain(void)intt=x;x=y;y=t;{inta=1,b=2;printf("%d,%d;",x,y);}swap(a,b);//內(nèi)層塊是swap(a,b)的內(nèi)聯(lián)展開

printf("%d,%d\n",a,b);}

printf("%d,%d\n",a,b);}

輸出結(jié)果都為2,1;1,2,可見(jiàn)函數(shù)體中形參的變化不影響實(shí)參變量。4下面兩個(gè)程序中的swap函數(shù)交換間接變量的值都輸出1,22,1[例]

指針的數(shù)值形參交換間接變量

#include<stdio.h>inlinevoidswap(int*x,int*y){printf("%d,%d",*x,*y);

intt=*x;*x=*y;*y=t;} voidmain(void){inta=1,b=2; swap(&a,&b);

printf("%d,%d\",a,b); }5[例]

內(nèi)層塊交換間接變量的值

#include<stdio.h>voidmain(void)//左邊代碼的內(nèi)聯(lián)展開

{inta=1,b=2;{int*y=&b;

int*x=&a;

printf("%d,%d",*x,*y);

intt=*x;*x=*y;*y=t; }//內(nèi)層塊是swap(&a,&b)的內(nèi)聯(lián)展開

printf("%d,%d",a,b); }6考慮到*(&Lvalue)=Lvalue，上面程序的swap函數(shù)調(diào)用具體運(yùn)算步驟可理解為:

函數(shù)調(diào)用swap(&a,&b)觸發(fā)虛實(shí)結(jié)合：

int*x=&a;int*y=&b;

進(jìn)入函數(shù)體：

{intt＝*x；*x＝*y；*y＝t；}

帶實(shí)參值參入運(yùn)算：

x=&a;y=&b;{t＝*(&a)；*(&a)＝*(&b)；*(&b)＝t}

{t＝a；a＝b；b＝t}

運(yùn)算完畢從被調(diào)函數(shù)返回。7在函數(shù)調(diào)用時(shí)，指針x指向變量a，*x是變量a的間接變量。對(duì)于間接變量*x的操作就是對(duì)于變量a的等價(jià)操作。指針y指向變量b，*y是變量b的間接變量。對(duì)于間接變量*y的操作就是對(duì)于變量b的等價(jià)操作。通過(guò)訪問(wèn)指針形參可以改變主控函數(shù)變量的值。8四、引用和數(shù)值傳遞方式具體比較在C++中參數(shù)傳遞方式分為兩種：數(shù)值傳遞方式，引用傳遞方式。差別在于： 引用形參可改變實(shí)參變量，數(shù)值形參不改變同類型或同級(jí)別的實(shí)參變量。但訪問(wèn)指針數(shù)值形參可以改變指針形參指向的主控函數(shù)的變量，這是間接改變。 數(shù)值形參對(duì)應(yīng)右值實(shí)參，從實(shí)參獲得初值。引用形參匹配左值實(shí)參。左值可作為右值，右值不作為左值。9[例]

函數(shù)f返回n的立方，引用形參x計(jì)算正方形周長(zhǎng)，訪問(wèn)指針*p得到正方形面積#include<stdio.h>//函數(shù)調(diào)用z=f(x,&y,3)導(dǎo)致x=4*3,*(&y)=3*3,z=3*3*3intf(int&r,int*p,intn)//引用形參r匹配左值x,指針數(shù)值形參p匹配右值地址&y{r=4*n;*p=n*n;returnn*n*n; }//變量數(shù)值形參n匹配右值3voidmain() {int

x,y,z;z=f(x,&y,3);

printf("%d,%d,%d\n",x,y,z);}//輸出:12,9,2710[例]

交換變量值的函數(shù)。以下三個(gè)程序運(yùn)行都輸出:1,2;2,1[1]

指針的數(shù)值形參版本#include<stdio.h>voidswap(int*x,int*y){printf("%d,%d;",*x,*y);

intt=*x;*x=*y;*y=t;} voidmain(void){inta=1,b=2;swap(&a,&b);

printf("%d,%d",a,b);}11[2]

變量的引用形參版本

#include<stdio.h>voidswap(int&x,int&y){printf("%d,%d;",x,y);

intt=x;x=y;y=t;}voidmain(void){inta=1,b=2;

swap(a,b);

printf("%d,%d",a,b);}12[3]

相當(dāng)于引用版本的內(nèi)聯(lián)展開#include<stdio.h>voidmain(void){inta=1,b=2;{int&y=b;

int&x=a;

printf("%d,%d;",x,y);

intt=x;x=y;y=t; }//swap(a,b)的內(nèi)聯(lián)展開

printf("%d,%d",a,b);}13指針的傳值調(diào)用與變量的引用調(diào)用在上面的例題中具有相同的作用，站在匯編語(yǔ)言的角度看實(shí)際上兩者是等價(jià)的。變量的引用傳遞其數(shù)據(jù)的流通機(jī)制本質(zhì)上同等于指針固定尋址的數(shù)值調(diào)用，根據(jù)兼容C的CFRONT策略變量的引用形參版本幕后轉(zhuǎn)換為指針的數(shù)值形參版本。嚴(yán)格地引用形參版本voidswap(int&x,int&y){intt=x;x=y;y=t;}概念上對(duì)應(yīng)或映射指針的固定尋址版本即

voidswap(int*constx,int

*consty){intt=*x;*x=*y;*y=t;}14上面前兩個(gè)版本執(zhí)行文件的大小是一樣的。表面不同的是：指針的傳值調(diào)用中x是指針，作為指針的x可以在程序段中指向不同的變量，函數(shù)中采用明朗的間接訪問(wèn)指針形式。變量的引用傳遞中x在一個(gè)程序段中僅與一個(gè)變量相關(guān)聯(lián)，x隱約地對(duì)應(yīng)相關(guān)變量的地址，采用的是變量名的語(yǔ)法。注意：

voidf(int&)與voidf(int*)在實(shí)參的匹配上是不同的。voidf(int&)匹配int型的左值，voidf(int*)匹配int*型的地址表達(dá)式(右值)。15[例]求函數(shù)極大值[1]double*型指針輸入和指針?lè)祷?/p>

#include<stdio.h>double*pmax(double*x,double*y){ if(*x>*y)returnx;elsereturny;}voidmain(void){doublex=100,y=0;*pmax(&x,&y)+=100;

printf("x=%f,y=%f\n",x,y);}//程序輸出：x=200.000000,y=0.00000016[例]求函數(shù)極大值[2]double&型引用輸入和引用返回

#include<stdio.h>double&rmax(double&x,double&y){ if(x>y)returnx;elsereturny;}voidmain(void){doublex=100,y=0;

rmax(x,y)+=100;

printf("x=%f,y=%f\n",x,y);}//程序輸出：x=200.000000,y=0.00000017說(shuō)明：

[1]例題是雙重傳值，函數(shù)的輸入傳值，函數(shù)的返回也是傳值，操作的變量是double*型的指針。pmax(&x,&y)是double*型的右值，*pmax(&x,&y)是double型的左值。

[2]例題是函數(shù)的引用輸入與引用返回。兩者實(shí)現(xiàn)相同的功能，但引用語(yǔ)法略微簡(jiǎn)潔。根據(jù)兼容C的CFRONT策略，右邊的代碼在幕后處理為左邊的代碼，然后轉(zhuǎn)換匯編