c++ inline使函數實現能夠在頭文件中，避免多重定義錯誤

 

做者：Jon Lee
連接：https://www.zhihu.com/question/53082910/answer/133612920
來源：知乎
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inline 絕對是C++裏最讓人混淆的關鍵詞之一了（比static還過度）。

============== Update 30 Nov 2016

看其餘評論裏有提到static 的。我的評價一下 static + inline 一塊兒：那就是把死人往活裏搞，活人往死裏搞的趕腳，坑之深簡直不忍直視。先上追加的3個結論；後面有代碼，有耐心的小夥伴們拿回去本身試。

3. 謹慎使用 static：若是隻是想把函數定義寫在頭文件中，用 inline，不要用static。static 和 inline 不同：

• static 的函數是 internal linkage。不一樣編譯單元能夠有同名的static 函數，但該函數只對 對應的編譯單元 可見。若是同必定義的 static 函數，被不一樣編譯單元調用，每一個編譯單元有本身單獨的一份拷貝，且此拷貝只對 對應的編譯單元 可見。
• inline 的函數是 external linkage，若是被不一樣編譯單元調用，每一個編譯單元引用／連接的是同一函數，同必定義。
• 上面的不一樣直接致使：若是函數內有 static 變量，對inline 函數，此變量對不一樣編譯單元是共享的（Meyer's Singleton）；對於static 函數，此變量不是共享的。看後面的代碼就明白區別了。

4. static inline 函數，跟 static 函數單獨沒有差異，因此沒有意義，只會混淆視聽。

5. inline 函數的定義不必定要跟聲明放在一個頭文件裏面：定義能夠放在一個單獨的頭文件 .hxx 中，裏面須要給函數定義前加上 inline 關鍵字，緣由看下面第 2.點；而後聲明 放在另外一個頭文件 .hh 中，此文件include 上一個 .hxx。這種用法 boost裏很常見：優勢1. 實現跟API 分離，encapsulation。優勢2. 能夠解決 有關inline 函數的 循環調用問題：這個不展開說了，看一個這個文章就懂了：Headers and Includes: Why and How 第 7 章，function inlining。

Reference: inline specifier

============== 原答案30 Nov 2016

1. 不要再把 inline 和編譯器優化掛上關係了，太誤導人。編譯器不傻，inline is barely a request。你不加inline，小函數在開O3時，編譯器也會自動給你優化了。看到inline時，應該首先想到其餘用意，在考慮編譯器優化。

2. inline最大的用處是：非template 函數，成員或非成員，把定義放在頭文件中，定義前不加inline ，若是頭文件被多個translation unit（cpp文件）引用，ODR會報錯multiple definition。

============== static ／ inline 代碼

a.hh

#ifndef A_HH
# define A_HH

# include <iostream>

namespace static_test
{
  static int& static_value() // (!*!) Or change this to inline 
  {
    static int value = -1;
    return value;
  }

  namespace A
  {
    void set_value(int val);
    void print_value();
  }
}

#endif

　　

a. cc

# include "a.hh"

namespace static_test
{
  namespace A
  {
    void set_value(int val)
    {
      auto& value = static_value();
      value = val;
    }
  
    void print_value()
    {
      std::cout << static_value() << '\n';
    }
  }
}

　　

b.hh:

#ifndef B_HH
# define B_HH

# include <iostream>

namespace static_test
{ 
  namespace B
  {
    void set_value(int val);
    void print_value();
  };
}

#endif

　　

b.cc:

# include "a.hh"
# include "b.hh"

namespace static_test
{
  namespace B
  {
    void set_value(int val)
    {
      auto& value = static_value();
      value = val;
    }
  
    void print_value()
    {
      std::cout << static_value() << '\n';
    }
  }
}

main. cc

# include "a.hh"
# include "b.hh"

int main()
{
  static_test::A::set_value(42);

  static_test::A::print_value();
  static_test::B::print_value();

  static_test::B::set_value(37);
  
  static_test::A::print_value();
  static_test::B::print_value();

  return 0;
}

• a.hh 中標註 (!*!) 的那行，若是是inline，輸出：42，42，37，37。value 在整個程序中是個Singleton。
• 若是是 static，輸出：42，－1，42，37。value 在不一樣編譯單元是不一樣的拷貝，即便它被標註 static。