为什么标头中包含C ++内联函数？

_{注意：这不是关于如何使用内联函数或它们如何工作的问题，更多的是为什么要按原样完成它们。}

类成员函数的声明不需要将函数定义为inline，而只是函数的实际实现。例如，在头文件中：

struct foo{
    void bar(); // no need to define this as inline
}

那么，为什么一类的内联函数的实现必须要在头文件？为什么不能将内联函数放在.cpp文件中？如果我尝试将内联定义放入.cpp文件中，则会出现以下错误：

error LNK2019: unresolved external symbol 
"public: void __thiscall foo::bar(void)"
(?bar@foo@@QAEXXZ) referenced in function _main 
1>C:\Users\Me\Documents\Visual Studio 2012\Projects\inline\Debug\inline.exe 
: fatal error LNK1120: 1 unresolved externals

inline函数的定义不必在头文件中，但是由于内联函数有一个定义规则（ODR），因此在使用该函数的每个翻译单元中都必须存在该函数的相同定义。

实现此目的的最简单方法是将定义放在头文件中。

如果您想将函数的定义放在一个源文件中，则不应声明它inline。未声明的函数并不inline意味着编译器无法内联该函数。

inline通常，应该根据一个定义规则的哪个版本来选择是否声明一个函数，这对您来说最有意义。添加inline，然后受后续约束的约束几乎没有任何意义。

有两种查看方式：

1. 内联函数在标头中定义，因为为了内联函数调用，编译器必须能够看到函数主体。为了使天真的编译器做到这一点，函数主体必须与调用位于同一转换单元中。（现代的编译器可以跨翻译单元进行优化，因此即使函数定义位于单独的翻译单元中，也可以内联函数调用，但是这些优化是昂贵的，并不总是启用的，并且也不一定总是受支持。编译器）

2. 必须标记标inline头中定义的函数，因为否则，包含标头的每个翻译单元将包含该函数的定义，并且链接程序将抱怨多个定义（违反“一个定义规则”）。的inline关键字抑制此，允许多个翻译单元包含（相同）的定义。

这两种解释确实可以归结为以下事实：inline关键字不能完全满足您的期望。

C ++编译器可以随时随地应用内联优化（将被调用的函数替换为被调用函数的主体，以节省调用开销），只要它不会改变程序的可观察行为即可。

该inline关键字使得它更容易让编译器应用此优化，通过允许函数定义在多个翻译单元是可见的，但使用关键字并不意味着编译器已内联函数，而不是使用关键字不禁止编译器内联函数。

这是C ++编译器的限制。如果将函数放在标头中，则可以内联该函数的所有cpp文件都可以看到该函数的“源”，并且内联可以由编译器完成。否则，内联将必须由链接器完成（每个cpp文件分别在obj文件中编译）。问题在于，在链接器中执行此操作会更加困难。“模板”类/功能也存在类似的问题。它们需要由编译器实例化，因为链接器在实例化（创建它们的专用版本）时会遇到问题。某些较新的编译器/链接器可以进行“两次通过”编译/链接，其中编译器进行第一遍，然后链接器进行工作并调用编译器来解决未解决的问题（内联/模板...）

原因是编译器必须实际看到该定义才能将其替换为调用。

请记住，C和C ++使用非常简单的编译模型，在该模型中，编译器始终一次只能看到一个翻译单元。（这对于导出失败，这是只有一个供应商实际实施该导出的主要原因。）

c ++ inline关键字具有误导性，并不意味着“内联此函数”。如果将函数定义为内联函数，则仅意味着只要所有定义都相等，就可以多次定义该函数。标记inline为真正的函数被调用而不是在调用点处内联代码是完全合法的。

模板需要在头文件中定义一个函数，因为例如，一个模板化的类并不是一个真正的类，它是一个类的模板，您可以对其进行多种修改。为了使编译器能够在使用Foo模板创建Foo类时创建Foo<int>::bar()函数，例如的实际定义必须可见。Foo<T>::bar()

我知道这是一个旧线程，但我认为应该提到该extern关键字。我最近遇到了这个问题，并解决了以下问题

助手

namespace DX
{
    extern inline void ThrowIfFailed(HRESULT hr);
}

Helper.cpp

namespace DX
{
    inline void ThrowIfFailed(HRESULT hr)
    {
        if (FAILED(hr))
        {
            std::stringstream ss;
            ss << "#" << hr;
            throw std::exception(ss.str().c_str());
        }
    }
}

因为编译器需要查看它们才能内联它们。头文件是其他翻译单元中通常包含的“组件”。

#include "file.h"
// Ok, now me (the compiler) can see the definition of that inline function. 
// So I'm able to replace calls for the actual implementation.

内联函数

在C ++中，宏不过是内联函数。所以现在宏在编译器的控制之下。

• 重要提示：如果我们在类内部定义一个函数，它将自动变为Inline

内联函数的代码在被调用的位置被替换，因此减少了调用函数的开销。

在某些情况下，内联功能无法正常工作，例如

• 内联函数内部是否使用了静态变量。

• 如果功能复杂。

• 如果递归调用函数

• 函数的地址是隐式还是显式

在类外定义的函数可能会内联

inline int AddTwoVar(int x,int y); //This may not become inline 

inline int AddTwoVar(int x,int y) { return x + y; } // This becomes inline

类中定义的函数也变为内联

// Inline SpeedMeter functions
class SpeedMeter
{
    int speed;
    public:
    int getSpeed() const { return speed; }
    void setSpeed(int varSpeed) { speed = varSpeed; }
};
int main()
{
    SpeedMeter objSM;
    objSM.setSpeed(80);
    int speedValue = A.getSpeed();
} 

在这里，getSpeed和setSpeed函数都将内联