inline 指定符

 

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疊代陳述式 (迴圈)
for 範圍 for (C++11)	while do-while
跳躍陳述式
continue - break	goto - return
函式
函式宣告
Lambda 函式運算式
inline 指定符
動態例外規範 (直到 C++17*)
noexcept 指定符 (C++11)
例外
throw 運算式 try 區塊	catch 處理常式
命名空間
命名空間宣告	命名空間別名
型別
基本型別 列舉型別 函式型別	類別/結構型別 共用體型別
指定符
const/volatile decltype (C++11) auto (C++11)	constexpr (C++11) consteval (C++20) constinit (C++20)
儲存期指定符
初始化
預設初始化 值初始化 零初始化 複製初始化 直接初始化	彙總初始化 列表初始化 (C++11)   常數初始化 引用初始化

運算式
數值類別 求值順序	運算子 運算子優先級
替代表示
字面量
布林 - 整數 - 浮點
字元 - 字串 - nullptr (C++11)
使用者定義 (C++11)
公用程式
屬性 (C++11)
型別
typedef 宣告
型別別名宣告 (C++11)
轉型
隱式轉換 static_cast const_cast	顯式轉換 dynamic_cast reinterpret_cast
記憶體分配
new 運算式	delete 運算式
類別
類別宣告 建構子 this 指標	存取指定符 friend 指定符
類別特定函式屬性
虛擬函式 override 指定符 (C++11)   final 指定符 (C++11)	explicit (C++11) static
特殊成員函式
預設建構子 複製建構子 移動建構子 (C++11)	複製賦值 移動賦值 (C++11) 解構子
模板
類別模板 函式模板	模板特化 參數包 (C++11)
其他
內聯組合語言	C++ 歷史

 

宣告

概覽 宣告語法 decl-specifier-seq (宣告說明符序列) 宣告子 (Declarator) 衝突的宣告 指定符 typedef inline virtual 函式說明符 explicit 函式說明符 friend constexpr (C++11) consteval (C++20) constinit (C++20) 儲存類別說明符 翻譯單元局部 (Translation-unit-local) (C++20) class/struct union enum decltype (C++11) auto (C++11) alignas (C++11) constvolatile 封裝包索引說明符 (Pack indexing specifier) (C++26)     詳細型別說明符 (Elaborated type specifier) 屬性 (C++11)

宣告子 參照 (Reference) 指標 (Pointer) 陣列 (Array) 區塊宣告 簡單宣告 (Simple-declaration)   →結構化繫結宣告 (C++17) 別名宣告 (Alias declaration) (C++11) 命名空間別名定義 using 宣告 using 指示 static_assert 宣告 (C++11) asm 宣告 不透明列舉宣告 (Opaque enum declaration) (C++11) 其他宣告 命名空間定義 函式宣告 類別模板宣告 函式模板宣告 顯式模板實例化 (C++11) 顯式模板特化 連結規範 (Linkage specification) 屬性宣告 (Attribute declaration) (C++11) 空宣告

 

inline 指定子在用於函式的 decl-specifier-seq 時，會將該函式宣告為 inline 函式 (inline function)。

完全定義在 class/struct/union 定義內部的函式，不論是成員函式或是非成員的 friend 函式，皆隱含地為 inline 函式，除非其被附加至某個具名模組(自 C++20 起)。

在首次宣告時即被宣告為 constexpr 或 consteval(自 C++20 起) 的函式，隱含地為 inline 函式。 被刪除 (deleted) 的函式隱含地為 inline 函式：其（已刪除的）定義可以出現在多個編譯單元（translation unit）中。	（C++11 起）
inline 指定子在用於具靜態儲存期變數（靜態類別成員或命名空間範圍變數）的 decl-specifier-seq 時，會將該變數宣告為 inline 變數 (inline variable)。 在首次宣告時即被宣告為 constexpr 的靜態資料成員，隱含地為 inline 變數。	(自 C++17 起)

說明

inline 函式或 inline 變數(自 C++17 起)具有下列性質：

• inline 函式或變數(自 C++17 起)的定義必須在存取它的編譯單元中是可達（reachable）的（不一定要在存取點之前）。
• 具有 外部連結性 (external linkage)（例如未宣告為 static）的 inline 函式或變數(自 C++17 起)具有下列額外性質：

• 程式中可以有超過一個 inline 函式或變數(自 C++17 起)的定義，只要每個定義出現在不同的編譯單元中，且（對於非靜態 inline 函式及變數(自 C++17 起)）所有定義皆相同。例如，inline 函式或 inline 變數(自 C++17 起)可以定義在包含於多個原始碼檔案的標頭檔中。
• 它必須在每個編譯單元中都被宣告為 inline。
• 它在每個編譯單元中都具有相同的位址。

在 inline 函式中：

• 所有函式定義中的「函式區域靜態物件 (function-local static objects)」在所有編譯單元之間共用（它們都指向定義在一個編譯單元中的同一個物件）。
• 所有函式定義中定義的型別，在所有編譯單元中也都相同。

在命名空間範圍的 inline const 變數預設具有 外部連結性（不同於非 inline、非 volatile 的 const 限定變數）。

(自 C++17 起)

inline 關鍵字的最初意圖是作為一種指示，告訴優化器：比起函式呼叫，更偏好函式的 inline 替換 (inline substitution)；也就是說，不執行轉移控制權至函式本體的 CPU 函式呼叫指令，而是直接執行函式本體的副本，而不產生呼叫。這避免了函式呼叫產生的開銷（傳遞參數及取得結果），但可能會導致執行檔變大，因為函式的程式碼必須重複多次。

由於 inline 替換在標準語義中是不可觀察的，編譯器可以自由地對任何未標記為 inline 的函式進行 inline 替換，也可以自由地對任何標記為 inline 的函式產生函式呼叫。這些優化選擇並不會改變上述關於多重定義和共用靜態變數的規則。

因為從 C++98 起，關鍵字 inline 對函式的意義變成了「允許重複定義」而非「偏好 inline 化」，該意義隨後也被擴展到了變數。

(自 C++17 起)

筆記

如果具有外部連結性的 inline 函式或變數(自 C++17 起)在不同編譯單元中的定義不一致，則程式格式錯誤 (ill-formed)，且不要求診斷資訊。

inline 指定子不能用於塊範圍（block scope，即在另一個函式內部）的函式或變數(自 C++17 起)宣告。

inline 指定子不能重新宣告在同一個編譯單元中已被定義為非 inline 的函式或變數(自 C++17 起)。

隱含產生的成員函式，以及任何在首次宣告時宣告為 defaulted 的成員函式，都像任何定義在類別定義內部的函式一樣，是 inline 的。

如果在不同編譯單元中宣告了某個 inline 函式，則在每個編譯單元結束時，累積的預設參數 (default arguments) 集合必須相同。

在 C 語言中，inline 函式不一定要在每個編譯單元中都被宣告為 inline（最多可以有一個非 inline 或 extern inline 定義），函式定義不一定要完全相同（但如果程式行為依賴於呼叫哪一個定義，則該行為是未定義的），且同一個函式的不同定義之間的函式區域靜態變數是各自獨立的。

關於 inline 靜態成員的額外規則，請參閱靜態資料成員。 Inline 變數消除了將 C++ 程式碼打包為 header-only 函式庫的主要障礙。

(自 C++17 起)

特性測試巨集	數值	標準	功能
__cpp_inline_variables	201606L	(C++17)	Inline 變數

關鍵字

inline

範例

標頭檔 "example.h"

#ifndef EXAMPLE_H
#define EXAMPLE_H
 
#include <atomic>
 
// function included in multiple source files must be inline
inline int sum(int a, int b)
{
    return a + b;
}
 
// variable with external linkage included in multiple source files must be inline
inline std::atomic<int> counter(0);
 
#endif

原始碼檔案 #1

#include "example.h"
 
int a()
{
    ++counter;
    return sum(1, 2);
}

原始碼檔案 #2

#include "example.h"
 
int b()
{
    ++counter;
    return sum(3, 4);
}

缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯應用於之前的 C++ 標準。

DR	應用於	出版時的行為	正確的行為
CWG 281	C++98	friend 函式宣告可以使用 inline 指定子 即使被宣告為 friend 的函式本身並非 inline 函式	禁止此類用法
CWG 317	C++98	函式即使在同一個編譯單元中已被定義為非 inline 在其定義之後仍可被宣告為 inline	在這種情況下，程式格式錯誤 formed in this case
CWG 765	C++98	定義在 inline 函式中的型別可能 在不同編譯單元中有所不同	此類型別在所有 編譯單元中皆應相同
CWG 1823	C++98	inline 函式所有定義中的字串實字 需跨編譯單元共用	由於一致性與實作上的考量， 此項要求已被移除
CWG 2531	C++17	靜態資料成員即使未在首次宣告時 宣告為 constexpr，也可能隱含地為 inline	在此情況下它不應 隱含地為 inline

參閱

關於 inline 的 C 語言文件