C ++ 'da satır içi işlevlerin faydaları?

C ++ 'da satır içi işlevleri kullanmanın avantajları / dezavantajları nelerdir? Sadece derleyicinin çıkardığı kodun performansını artırdığını görüyorum, ancak bugünün optimize edilmiş derleyicileri, hızlı CPU'ları, devasa bellekleri vb. bugün gerçekten avantajları var mı?

Satır içi işlevler daha hızlıdır, çünkü parametreler ve dönüş adresi gibi yığınları açıp kapatmanıza gerek yoktur; ancak, ikili dosyalarınızı biraz daha büyütür.

Önemli bir fark yaratıyor mu? Modern donanımda çoğu için fark edilir derecede yeterli değil. Ancak bazı insanlar için yeterli olan bir fark yaratabilir.

Satır içi bir şeyi işaretlemek size satır içi olacağını garanti etmez. Sadece derleyiciye bir öneri. Bazen sanal bir işleve sahip olduğunuzda veya özyineleme olduğunda olduğu gibi mümkün değildir. Ve bazen derleyici onu kullanmamayı seçer.

Böyle bir durumun fark edilebilir bir fark yarattığını görebiliyordum:

inline int aplusb_pow2(int a, int b) {
  return (a + b)*(a + b) ;
}

for(int a = 0; a < 900000; ++a)
    for(int b = 0; b < 900000; ++b)
        aplusb_pow2(a, b);

Avantajları

• Kodunuzu gereken yerde satır içine alarak programınız işlev çağrısında ve dönüş parçalarında daha az zaman harcayacaktır. Kodunuz daha büyük olsa bile daha hızlı gitmesi gerekiyor (aşağıya bakın). Inlining önemsiz erişimciler etkili inlining bir örnek olabilir.
• Satır içi olarak işaretleyerek, başlık dosyasına bir işlev tanımı koyabilirsiniz (yani, bağlayıcıdan şikayet etmeden birden çok derleme birimine dahil edilebilir)

Dezavantajları

• Kodunuzu büyütebilir (örn. Önemsiz olmayan işlevler için satır içi kullanıyorsanız). Bu nedenle, derleyiciden çağrı ve optimizasyonları kışkırtabilir.
• Enkapsülasyonunuzu hafifçe kırar, çünkü nesne işlemenizin iç kısmını ortaya çıkarır (ancak her "özel" üye de). Bu, bir PImpl deseninde satır içi kullanmamanız gerektiği anlamına gelir.
• Enkapsülasyon 2'nizi hafifçe kırar: C ++ satır içi derleme zamanında çözülür. Bu, satır içi işlevin kodunu değiştirmeniz gerektiğinde, güncelleneceğinden emin olmak için tüm kodu yeniden derlemeniz gerekir (aynı nedenle, işlev parametreleri için varsayılan değerlerden kaçınırım)
• Bir başlıkta kullanıldığında, başlık dosyanızı büyütür ve böylece kullanıcının umursamadığı kodla ilginç bilgileri (bir sınıf yöntemleri listesi gibi) seyreltir (bu, bir ancak sınıf gövdesinden sonra bir başlıkta tanımlayacak ve asla sınıf gövdesinin içinde tanımlamayacak).

Inlining Magic

• Derleyici, satır içi olarak işaretlediğiniz işlevleri satır içinde olabilir veya olmayabilir; ayrıca, derleme veya bağlantı zamanında satır içi olarak işaretlenmemiş satır içi işlevler kullanmaya karar verebilir.
• Satır içi, derleyici tarafından kontrol edilen ve bir ön işlemci makrosundan oldukça farklı olan bir kopyala / yapıştır gibi çalışır: Makro, zorla satır içi olacak, tüm ad alanlarını ve kodu kirletecek, kolayca hata ayıklanamayacak ve hatta yapılacak eğer derleyici onu verimsiz olarak yönetseydi.
• Sınıfın kendi içinde tanımlanan bir sınıfın her yöntemi "satır içi" olarak kabul edilir (derleyici yine de satır içi yapmamaya karar verse bile)
• Sanal yöntemlerin inlinable olması beklenmez. Yine de, bazen, derleyici nesnenin türünden emin olabilirse (yani nesne aynı işlev gövdesi içinde bildirildi ve oluşturuldu), derleyici tam olarak nesnenin türünü bildiğinden sanal bir işlev bile satır içine alınır.
• Şablon yöntemleri / işlevleri her zaman satır içine alınmaz (bir başlıktaki varlığı onları otomatik olarak satır içi yapmaz).
• "Satır içi" den sonraki adım şablon meta programlamasıdır. Yani kodunuzu derleme zamanında "satır içi" yaparak, derleyici bazen bir işlevin son sonucunu çıkarabilir ... Böylece karmaşık bir algoritma bazen bir tür return 42 ;ifadeye indirgenebilir . Bu benim için aşırı satırlık . Gerçek hayatta nadiren olur, derleme süresini uzatır, kodunuzu şişirmez ve kodunuzu daha hızlı hale getirir. Ancak kâse gibi, her yerde uygulamaya çalışmayın çünkü çoğu işlem bu şekilde çözülemez ... Yine de, bu yine de havalı ...
  :-p

Arkaik C ve C ++ inlinegibi , registerolası bir optimizasyon hakkında derleyiciye bir öneri (öneri dışında bir şey).

Modern C ++ 'da, inlinebağlayıcıya farklı çeviri birimlerinde birden fazla tanım (bildirim değil) bulunursa, hepsi aynıdır ve bağlayıcı serbestçe birini tutabilir ve diğerlerini atabilir.

inline üstbilgi dosyasında bir işlev (ne kadar karmaşık veya "doğrusal" olursa olsun) tanımlanırsa, bağlayıcı tarafından "çoklu tanım" hatası almadan birden çok kaynağın dahil edilmesine izin vermek için zorunludur.

Sınıf içinde tanımlanan üye işlevler, şablon işlevlerinde olduğu gibi (genel işlevlerin aksine) varsayılan olarak "satır içi" dir.

//fileA.h
inline void afunc()
{ std::cout << "this is afunc" << std::endl; }

//file1.cpp
#include "fileA.h"
void acall()
{ afunc(); }

//main.cpp
#include "fileA.h"
void acall();

int main()
{ 
   afunc(); 
   acall();
}

//output
this is afunc
this is afunc

FileA.h dosyasının iki .cpp dosyasına eklendiğini ve iki örneğiyle sonuçlandığını unutmayın afunc(). Bağlayıcı bunlardan birini atar. Hayır inlinebelirtilirse, bağlayıcı şikayet edecektir.

Inlining, derleyiciye görmezden gelmek için bir öneridir. Küçük kod parçaları için idealdir.

İşleviniz eğikse, aslında ayrı bir işlevi çağırmak yerine işlev çağrısının yapıldığı koda eklenir. Bu, gerçek aramayı yapmak zorunda olmadığınız için hıza yardımcı olabilir.

Ayrıca, bir çağrıdan kaynaklanan yeni talimatlarla boru hattını yeniden yüklemek zorunda olmadıkları için CPU'lara boru hattı ile yardımcı olur.

Tek dezavantaj, ikili boyutun artmasıdır, ancak işlevler küçük olduğu sürece, bu çok fazla önemli değildir.

Bu tür kararları bugünlerde derleyicilere bırakma eğilimindeyim (zaten akıllı olanlar). Onları yazan insanlar, altta yatan mimariler hakkında çok daha ayrıntılı bilgiye sahip olma eğilimindedir.

Satır içi işlev, derleyiciler tarafından kullanılan optimizasyon tekniğidir. Bir işlev satır içi bir işlev yapmak için işlev prototip yerine satır içi anahtar kelime başına olabilir. Satır içi işlev derleyiciye bu işlevin kodda kullanıldığı yere işlevin tam gövdesini eklemesini bildirir.

Avantajları: -

1. Fonksiyon çağırma yükü gerektirmez.

2. Ayrıca işlev çağırma sırasında yığındaki push / pop değişkenlerinin yükünü de kaydeder.

3. Aynı zamanda bir fonksiyondan geri dönüş çağrısı yükünü de kaydeder.

4. Talimat önbelleğini kullanarak referansın yerini artırır.

5. Astardan sonra derleyici ayrıca belirtilmişse işlem içi optimizasyon uygulayabilir. Bu en önemlisidir, bu şekilde derleyici artık ölü kod eliminasyonuna odaklanabilir, şube tahmini, indüksiyon değişken eliminasyonu vb. Üzerinde daha fazla stres verebilir.

Bu konuda daha fazla bilgi edinmek için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz http://tajendrasengar.blogspot.com/2010/03/what-is-inline-function-in-cc.html

Paylaşılan kitaplık oluştururken satır içi işlevlerin çok önemli olduğunu eklemek istiyorum. İşaretleme işlevi satır içi olmadan, ikili biçimde kitaplığa aktarılacaktır. Dışa aktarılırsa, semboller tablosunda da bulunur. Diğer tarafta, ne kütüphane ikililerine ne de semboller tablosuna satır içi işlevler verilmez.

Kitaplığın çalışma zamanında yüklenmesi amaçlandığında kritik olabilir. İkili uyumlu kitaplıkları da etkileyebilir. Bu gibi durumlarda satır içi kullanmayın.

Optimizasyon sırasında birçok derleyici, işaretlemeseniz bile işlevleri satır içi yapar. Genellikle derleyicinin bilmediği bir şey biliyorsanız, işlevleri doğru olarak satır olarak işaretlemeniz gerekir, çünkü genellikle doğru kararı kendisi verebilir.

inlineüstbilgi dosyasına ve #includebu üstbilgi dosyasını bir tanım kuralını ihlal etmeden birden çok kaynak dosyaya bir işlev tanımı yerleştirmenize olanak tanır .

Genel olarak konuşursak, bugünlerde herhangi bir modern derleyicinin herhangi bir şeyi satır içine almaktan endişe duyması neredeyse bir zaman kaybıdır. Derleyici, kodun kendi analizi ve derleyiciye iletilen optimizasyon bayrakları belirtimleriniz yoluyla tüm bu hususları sizin için optimize etmelidir. Hızı önemsiyorsanız, derleyiciye hızı optimize etmesini söyleyin. Alanı önemsiyorsanız, derleyiciye alanı optimize etmesini söyleyin. Başka bir cevabın belirttiği gibi, iyi bir derleyici gerçekten mantıklıysa otomatik olarak satır içi olacaktır.

Ayrıca, diğerlerinin de belirttiği gibi, satır içi kullanmak hiçbir şeyin satır içi olmasını garanti etmez. Bunu garanti etmek istiyorsanız, bunu yapmak için satır içi işlev yerine bir makro tanımlamanız gerekir.

İçermeyi zorlamak için bir makro ne zaman satır içi ve / veya tanımlanır? - Yalnızca uygulamanın genel performansını etkilediği bilinen kodun kritik bir bölümü için kanıtlanmış ve gerekli kanıtlanmış bir hız artışınız olduğunda.

Her şey performansla ilgili değil. Hem C ++ hem de C, donanımın üstünde oturan gömülü programlama için kullanılır. Örneğin, bir kesme işleyicisi yazarsanız, kodun ek kayıtlar ve / veya bellek sayfaları değiştirilmeden bir kerede çalıştırılabileceğinden emin olmanız gerekir. İşte o zaman satır içi kullanışlı olur. İyi derleyiciler hız gerektiğinde kendilerini "satır içi" yaparlar, ancak "satır içi" onları zorlar.

Aynı kütüphaneye satır içi işlevlerin inlining ile aynı sorun düştü. Sıralı fonksiyonların kütüphanede derlenmediği anlaşılıyor. sonuç olarak, çalıştırılabilir kütüphane kütüphanenin inline fonksiyonunu kullanmak istiyorsa linker "tanımsız referans" hatası verir. (bana Qt kaynağını gcc 4.5 ile derledi.

Neden tüm fonksiyonları varsayılan olarak satır içi yapmıyorsunuz? Çünkü bu bir mühendislik ödülü. En az iki tür "optimizasyon" vardır: programı hızlandırmak ve programın boyutunu (bellek kapladığı alanı) azaltmak. Inlining genellikle işleri hızlandırır. Fonksiyon çağrısı tepsisinden kurtulur, istiflemeden sonra parametreleri yığından çekmekten kaçınır. Bununla birlikte, aynı zamanda programın bellek ayak izini büyütür, çünkü her işlev çağrısı artık işlevin tam koduyla değiştirilmelidir. İşleri daha da karmaşık hale getirmek için, CPU'nun sık kullanılan bellek parçalarını ultra hızlı erişim için CPU'daki bir önbellekte sakladığını unutmayın. Programın bellek görüntüsünü yeterince büyük yaparsanız, programınız önbelleği verimli bir şekilde kullanamaz ve en kötü durumda satır içi program aslında programınızı yavaşlatabilir.

Bilgisayar bilimleri profesörümüz bizi bir c ++ programında asla satır içi kullanmaya çağırdı. Neden sorulduğunda, modern derleyicilerin ne zaman satır içi otomatik olarak kullanılacağını tespit etmesi gerektiğini bize açıkladı.

Yani evet, satır içi, mümkün olan her yerde kullanılacak bir optimizasyon tekniği olabilir, ancak görünüşe göre bu, bir işlevi zaten satır içi yapmak mümkün olduğunda zaten sizin için yapılmış bir şeydir.

Dan Sonuç başka tartışma burada:

Satır içi işlevlerle ilgili herhangi bir dezavantaj var mı?

Görünüşe göre, satır içi işlevlerini kullanırken yanlış bir şey yok.

Ancak aşağıdaki noktalara dikkat etmek gerekir!

• Satır aralığının aşırı kullanımı aslında programları yavaşlatabilir. Bir işlevin boyutuna bağlı olarak, satır içine almak kod boyutunun artmasına veya azalmasına neden olabilir. Çok küçük bir erişimci fonksiyonunun satır içine alınması genellikle kod boyutunu azaltırken, çok büyük bir fonksiyonun satır içine alınması kod boyutunu önemli ölçüde artırabilir. Modern işlemcilerde, komut önbelleğinin daha iyi kullanılması nedeniyle küçük kod genellikle daha hızlı çalışır. - Google Yönergeleri

• Satır içi işlevlerin hız avantajları, işlev boyutu büyüdükçe azalma eğilimindedir. Bir noktada, işlev çağrısının ek yükü, işlev gövdesinin yürütülmesiyle karşılaştırıldığında küçük olur ve fayda kaybolur - Kaynak

• Satır içi bir işlevin çalışmayabileceği birkaç durum vardır:

  • Değer döndüren bir işlev için; bir return ifadesi varsa.
  • Herhangi bir değer döndürmeyen bir işlev için; bir loop, switch veya goto ifadesi varsa.
  • Bir işlev özyinelemeli ise. -Kaynak

• __inlineAnahtar kelime, optimize seçeneği belirtirseniz bir işlev yalnızca satır içine yerleştirilmiş neden olur. Optimizasyon belirtilirse, __inlineonurlandırılıp onurlandırılmayacağı satır içi iyileştirici seçeneğinin ayarına bağlıdır. Varsayılan olarak, optimize edici her çalıştırıldığında satır içi seçeneği etkindir. Optimizasyon belirtirseniz, __inlineanahtar kelimenin yoksayılmasını istiyorsanız noinline seçeneğini de belirtmeniz gerekir . -Kaynak