递归函数可以内联吗？

inline int factorial(int n)
{
    if(!n) return 1;
    else return n*factorial(n-1);
}

当我阅读此书时，发现上面的代码如果编译器未正确处理，将导致“无限编译”。

编译器如何决定是否内联函数？

首先，inline对函数的说明只是一个提示。编译器可以（并且经常）完全忽略inline限定符的存在或不存在。话虽如此，编译器可以内联递归函数，就像它可以展开无限循环一样。它只需要在将其“展开”功能的级别上设置一个限制。

优化的编译器可能会转换以下代码：

inline int factorial(int n)
{
    if (n <= 1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return n * factorial(n - 1);
    }
}

int f(int x)
{
    return factorial(x);
}

变成这段代码：

int factorial(int n)
{
    if (n <= 1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return n * factorial(n - 1);
    }
}

int f(int x)
{
    if (x <= 1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        int x2 = x - 1;
        if (x2 <= 1)
        {
            return x * 1;
        }
        else
        {
            int x3 = x2 - 1;
            if (x3 <= 1)
            {
                return x * x2 * 1;
            }
            else
            {
                return x * x2 * x3 * factorial(x3 - 1);
            }
        }
    }
}

在这种情况下，我们基本上将函数内联了3次。一些编译器确实执行此优化。我记得MSVC ++有一个设置来调整将在递归函数上执行的内联级别（我认为最多20个）。

的确，如果您的编译器不能明智地运行，它可能会尝试inline递归地插入d函数的副本，从而创建无限大的代码。但是，大多数现代编译器都会意识到这一点。他们可以：

1. 根本不内联函数
2. 将其内联到一定深度，如果到那时还没有终止，请使用标准函数调用约定来调用函数的单独实例。这样可以以高性能的方式处理许多常见情况，而对于呼叫深度较大的罕见情况则保留后备功能。这也意味着您必须保留该函数代码的内联和单独版本。

对于情况2，#pragma您可以设置许多编译器来指定执行此操作的最大深度。在gcc中，您还可以从命令行使用--max-inline-insns-recursive（在此处查看更多信息）传递它。

如果可能，AFAIK GCC将对递归函数进行尾部调用消除。但是，您的函数不是尾递归。

编译器创建一个调用图；当检测到一个循环调用自身时，在某个深度（n = 1、10、100，无论编译器调整到什么深度）之后，将不再内联该函数。

某些递归函数可以转换为循环，从而有效地无限内联它们。我相信gcc可以做到这一点，但我对其他编译器一无所知。

请参阅已经给出的答案，以了解为何通常无法正常工作。

作为“脚注”，您可以使用模板metaprogramming实现所需的效果（至少对于您作为示例使用的阶乘）。从维基百科粘贴：

template <int N>
struct Factorial 
{
    enum { value = N * Factorial<N - 1>::value };
};

template <>
struct Factorial<0> 
{
    enum { value = 1 };
};

编译器将创建一个调用图以检测并阻止此类事件。因此，它将看到该函数调用自身而不是内联。

但主要是由inline关键字和编译器开关控制（例如，即使没有关键字也可以使其自动内联小型函数。）需要注意的重要一点是，Debug编译绝不能内联，因为调用堆栈不会保留为镜像您在代码中创建的调用。

“编译器如何决定是否内联函数？”

这取决于编译器，指定的选项，编译器的版本号，可能有多少可用内存等。

该程序的源代码仍然必须遵守内联函数的规则。无论是否内联该函数，您都必须为内联它的可能性做准备（一些未知次数）。

Wikipedia声明递归宏通常是非法的，但了解却很少。C和C ++可以防止递归调用，但是通过包含看起来像是递归的宏代码，翻译单元不会变得非法。在汇编程序中，递归宏通常是合法的。

某些编译器（即Borland C ++）不内联包含条件语句的代码（if，case，while等），因此示例中的递归函数将不会内联。