C++ 內聯函數在最佳化程式上的作用

C 內聯函數透過在編譯時將函數體嵌入呼叫位置來最佳化程式。它消除了函數呼叫的開銷，包括：參數傳遞堆疊幀分配返回跳轉從而提高執行速度、減少程式碼大小，改善局部性。使用 inline 關鍵字聲明內嵌函數。

C 內聯函數在最佳化程式上的作用

內聯函數是一種在編譯期間將函數體包含在呼叫位置的最佳化技術。它可以消除函數呼叫的開銷，包括參數傳遞、堆疊幀分配和返回跳轉。

目標和優點

內聯函數的主要目標是最佳化小型且關鍵的函數，這些函數經常被呼叫。透過內聯，編譯器會在每次呼叫函數時直接插入函數體，從而避免了函數呼叫的開銷和指示物操作指令。

內聯函數的優點包括：

• 減少程式碼大小
• 提高執行速度
• 減少函數呼叫所帶來的指令開銷
• 改善局部性

語法

C 中使用inline 關鍵字宣告內嵌函數：

inline double calculateArea(double radius) {
  return radius * radius * 3.14159265358979323846;
}

實戰案例

考慮以下程序，其中我們計算一個數組中每個元素的平方：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void squareArray(vector<int>& arr) {
  for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
    arr[i] *= arr[i];
  }
}

int main() {
  vector<int> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
  squareArray(arr);
  for (int num : arr) {
    cout << num << " ";
  }
  return 0;
}

現在，讓我們將square 函數宣告為內聯函數：

inline void squareArray(vector<int>& arr) {
  for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
    arr[i] *= arr[i];
  }
}

透過內嵌squareArray 函數，編譯器將在呼叫位置直接插入函數體，從而避免了函數呼叫的開銷。這將提高程式的執行速度，特別是在數組很大或函數被頻繁調用時。

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