Devriez-vous utiliser des fonctions en ligne dans le C moderne ?

Les avantages et les compromis des fonctions en ligne dans le C moderne

Dans la recherche de performances optimisées, le concept de fonctions en ligne a été un sujet de débat parmi les développeurs C, en particulier compte tenu des progrès de la technologie du compilateur et des capacités matérielles. Cet article examine les avantages et les inconvénients de l'utilisation des fonctions en ligne dans le paysage de programmation actuel.

Avantages des fonctions en ligne

• Performances améliorées : En incorporant du code en ligne dans la fonction de l'appelant, le programme minimise la surcharge associée aux appels et aux retours de fonction. Par conséquent, les performances peuvent être améliorées, en particulier pour les fonctions avec un nombre limité d'instructions courtes, telles que les simples accesseurs.
• Placement des fichiers d'en-tête : Les fonctions en ligne peuvent être définies dans les fichiers d'en-tête sans déclencher l'éditeur de liens. erreurs, ce qui leur permet d'être inclus dans plusieurs unités de compilation. Cela facilite la modularité et la réutilisabilité du code.

Inconvénients des fonctions en ligne

• Le gonflement du code : L'intégration de fonctions non triviales peut augmenter considérablement la taille du code, entraînant des problèmes potentiels de pagination et une réduction du compilateur optimisations.
• Compromis d'encapsulation : Les fonctions en ligne exposent les détails d'implémentation des objets, enfreignant potentiellement les principes d'encapsulation. Cette limitation est particulièrement pertinente dans le contexte du modèle PImpl.
• Dépendance de compilation : Les modifications apportées au code d'une fonction en ligne nécessitent une recompilation de tout le code qui l'utilise, car le processus d'inline se produit au moment de la compilation.
• Encombrement des fichiers d'en-tête : Définition des fonctions en ligne dans les en-têtes peuvent agrandir leur taille, diminuant la visibilité des informations essentielles, telles que les déclarations de méthodes de classe.

Inline Mechanics

• Le compilateur a la discrétion d'inline fonctions, quelle que soit la présence du mot-clé en ligne. À l'inverse, les fonctions non-inline peuvent être intégrées en fonction des optimisations du compilateur ou de l'éditeur de liens.
• Les fonctions en ligne fonctionnent en copiant et en collant du code dans la fonction appelante, contrairement aux macros de pré-processeur qui peuvent créer une pollution de l'espace de noms et des problèmes de débogage.
• Les fonctions membres de classe définies dans le corps de la classe sont considérées implicitement en ligne, bien que le compilateur puisse toujours choisir de différer inlining.
• Les méthodes virtuelles ne sont généralement pas inlinables, mais des exceptions se produisent lorsque le compilateur peut déterminer sans équivoque le type d'un objet dans un corps de fonction spécifique.
• Les fonctions de modèle peuvent ne pas toujours être inlinées, malgré leur inclusion. dans les en-têtes.

Avances en ligne

La métaprogrammation de modèles permet au compilateur de déduire les résultats des fonctions au moment de la compilation. En conséquence, des algorithmes complexes peuvent parfois être transformés en simples instructions return, accélérant considérablement l’exécution du code. Il s'agit d'une forme « d'inlining extrême » à la fois rare et exigeante en termes de calcul.

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