C のインライン関数定義をヘッダー ファイルに常駐させる必要があるのはなぜですか?

ヘッダー ファイル内のインライン関数定義の配置要件を理解する

C では、インライン関数はインライン展開されることを目的とした関数です。別の関数呼び出しにコンパイルされるのではなく、呼び出しの時点で実行されます。クラスメンバー関数をインラインとして宣言する必要はありませんが、その実装はインラインで定義する必要があります。これにより、なぜインライン実装がヘッダー ファイルに存在しなければならないのかという疑問が生じます。

この要件を理解するには、インライン関数の 1 つの定義ルール (ODR) の概念を詳しく掘り下げる必要があります。 ODR では、インライン関数は、それを使用するすべての翻訳単位にわたって、最終的な定義を 1 つだけ持つことができると規定しています。これは、インライン関数が複数のソース ファイルで定義されている場合、それらの定義が同一である必要があることを意味します。

インライン関数を使用する場合、ODR への準拠が重要です。定義が同一でない場合、質問に示されている例に示すように、リンカーで未解決の外部シンボル エラーが発生します。

ODR 準拠を保証する最も簡単な方法は、ヘッダー ファイルでインライン関数を定義することです。関数を使用するすべてのソース ファイルにヘッダー ファイルを含めることで、同一の定義が自動的に適用されます。

ただし、インライン関数定義はヘッダー ファイルに存在する必要はないことに注意してください。特定の条件が満たされる限り、単一のソース ファイル内でそれらを定義することができます。まず、関数はインラインで宣言しないでください。非インライン関数は、コンパイラーがインライン最適化を実行できないことを意味するものではありません。

関数をインラインで宣言するかどうかは、要件に最も適した ODR のバージョンに基づいて決定する必要があります。結果として生じる制限を考慮せずにインラインを追加することは、必ずしも最適な選択であるとは限りません。

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