内联函数、引用、汇编

news/2024/10/11 0:26:08

内联函数

内联函数是一种特殊的 C++ 函数，编译器会将它的代码直接插入到调用它的位置，而不是像普通函数那样进行函数调用。这可以减少函数调用的开销，从而提高性能。

#include <iostream>
using namespace std;int func(int v1, int v2) {return v1 + v2;}inline int func1(int v1, int v2) {return v1 + v2;
}int main() {func(1, 2);func1(3, 4);return 0;
}

内联函数的优点

提高性能：内联函数可以减少函数调用的开销，从而提高性能。
减少代码大小：内联函数可以减少代码大小，因为编译器不会生成额外的函数调用指令。
提高可读性：内联函数可以提高可读性，因为函数代码直接出现在调用它的位置。

使用场景

函数体积小
函数需要经常使用

引用

引用是 C++ 中一种强大的机制，它允许你以一种高效且类型安全的方式间接访问变量。引用与指针类似，但它们有以下几个关键区别：

引用必须初始化：引用必须在声明时或之后立即初始化。
引用不能重新绑定：一旦引用被初始化，它就不能再指向其他变量。
引用与它所引用的变量共享存储空间：对引用的修改也会修改它所引用的变量。
引用比指针更安全，

引用是一种“弱化的指针”，相当于给变量起别名。
举例说明引用的使用

#include <iostream>
using namespace std;//指针
void swap_point(int* a, int* b) {int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;}//引用，相当与给变量取别名！
void swap_ref(int& a, int& b) {int tmp = a;a = b;b = tmp;}int main() {int s1 = 1, s2 = 2;int s3 = 3, s4 = 4;swap_point(&s1, &s2);cout << "s1 = " << s1 << ",s2 = " << s2 << endl;swap_ref(s3, s4);cout << "s3 = " << s3 << ",s4 = " << s4 << endl;getchar();return 0;
}

汇编分析
main函数

指针传值

引用传值

从以上可以看出，引用和指针本质一样，只是前者加了一些限制与简化，例如与const结合可以达到保护内存空间的效果，可以方便的直接操作某些变量的内存，而不需要通过取地址给指针、指针解引用等操作。
所有栈中的数据要进行计算，必须放到CPU的寄存器中，同样，函数的返回值也是存放在寄存器中的。
32位下指针变量占4字节，64位下指针变量占8字节。为了进一步证明它们本质一样，下面进行大小验证。

为什么要把引用变量放到结构体里面计算大小？
如果这样写，绝对是错误的。

前面说过，ref可以看作是变量的别名，那么输出语句可以这样理解，把a的大小，一个int输出了，明显得不到引用变量的大小。

为了进一步说明引用的本质就是指针，再看一个例子

int a = 10;
int& ref = a;
ref = 20;
----
C7 45 F4 0A 00 00 00 mov         dword ptr [a],0Ah  	;int a = 10;
8D 45 F4             lea         eax,[a]  				;int& ref = a;
89 45 E8             mov         dword ptr [ref],eax
8B 45 E8             mov         eax,dword ptr [ref]  	；ref = 20;
C7 00 14 00 00 00    mov         dword ptr [eax],14h  	
--------------------------------------------------
int b = 10;
int* p = &b;
*p = 20;
---
C7 45 DC 0A 00 00 00 mov         dword ptr [b],0Ah  	;int b = 10;
8D 45 DC             lea         eax,[b]  				;int* p = &b;
89 45 D0             mov         dword ptr [p],eax  
8B 45 D0             mov         eax,dword ptr [p]  	;*p = 20;
C7 00 14 00 00 00    mov         dword ptr [eax],14h

因为CPU架构的原因，每次需要操作内存空间时，需要提前将内存地址放到寄存器中。