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c++ - 内联扩展编译成函数调用 [c++]

问题描述

介绍：

我一直在创建一个简单的包装类。我随机发现（或者看起来是）一个内联函数仍然编译成一个函数调用。我创建了一个示例类来测试事情，这就是我发现的：

考虑以下类： 

//compile with MSVC
class InlineTestClass
{
public:
    int InternalInt;

    int         GetInt()        {return InternalInt;}
    inline int  GetInt_Inl()    {return InternalInt;}                
    //__forceinline -Forces the compiler to implement the function as inline
    __forceinline int  GetInt_ForceInl()  {return InternalInt;} 
};

这个类有3个功能供参考。

像这样实现：

InlineTestClass itc;
itc.InternalInt = 3;
int myInt;

myInt = itc.InternalInt;       //No function
myInt = itc.GetInt();          //Normal function
myInt = itc.GetInt_Inl();      //Inline function
myInt = itc.GetInt_ForceInl(); //Forced inline function

myInt 设置的结果汇编代码（取自反汇编程序）：

       451        myInt = itc.InternalInt;
0x7ff6fe0d4cae  <+0x003e>         mov     eax,dword ptr [rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cb2  <+0x0042>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
        452        myInt = itc.GetInt();
0x7ff6fe0d4cb6  <+0x0046>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cbb  <+0x004b>         call    nD_Render!ILT+2125(?GetIntInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d1852)
0x7ff6fe0d4cc0  <+0x0050>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
        453        myInt = itc.GetInt_Inl();
0x7ff6fe0d4cc4  <+0x0054>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cc9  <+0x0059>         call    nD_Render!ILT+1885(?GetInt_InlInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d1762)
0x7ff6fe0d4cce  <+0x005e>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax
        454        myInt = itc.GetInt_ForceInl();
0x7ff6fe0d4cd2  <+0x0062>         lea     rcx,[rsp+20h]
0x7ff6fe0d4cd7  <+0x0067>         call    nD_Render!ILT+715(?GetInt_ForceInlInlineTestClassQEAAHXZ) (00007ff6`fe0d12d0)
0x7ff6fe0d4cdc  <+0x006c>         mov     dword ptr [rsp+38h],eax

如上所示，直接来自InlineTestClass成员的（myInt）设置是（如预期的那样） 2 mov 指令长。从GetInt函数设置会导致函数调用（如预期的那样），但是 GetInt_Inl和GetInt_ForceInl（内联函数）也会导致函数调用。

似乎内联函数已被编译为完全忽略内联的普通函数（如果我错了，请纠正我）。

根据MSVC 文档，这是一个奇怪的原因：

inline 和 __inline 说明符指示编译器将函数体的副本插入到调用函数的每个位置。

这（我认为）会导致：

inline int  GetInt_Inl() {return InternalInt; //Is the function body}
myInt = itc.GetInt_Inl(); //Call site 

//Should result in
myInt = itc.InternalInt; //Identical to setting from the member directly

这意味着汇编代码也应该与直接从类成员设置的代码相同，但事实并非如此。

问题：

  1. 我是否遗漏了某些东西或错误地执行了这些功能？
  2. 我在解释 inline 关键字的功能吗？它是什么？
  3. 为什么这些内联函数会导致函数调用？

标签： c++assemblyvisual-c++inline

解决方案

默认情况下，类中定义的函数是“推荐内联”的。所以 inline 绝对什么都不做。此外，编译器始终可以随意否决程序员的关键字。这只是建议性的。

来自 C++17 草案（第 147 页）：

inline 说明符向实现表明，在调用点对函数体进行内联替换优于通常的函数调用机制。在调用点执行此内联替换不需要实现；然而，即使省略了这个内联替换，本小节中规定的内联函数的其他规则仍应得到遵守。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n4713.pdf

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