這篇文章主要介紹了詳解C++中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)和函數(shù)重載,是C++入門學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)知識(shí),需要的朋友可以參考下

內(nèi)聯(lián)函數(shù)（內(nèi)嵌函數(shù)，內(nèi)置函數(shù)）

調(diào)用函數(shù)時(shí)需要一定的時(shí)間和空間的開銷。C++提供一種提高效率的方法，即在編譯時(shí)將函數(shù)調(diào)用處用函數(shù)體替換，類似于C語(yǔ)言中的宏展開。這種在函數(shù)調(diào)用處直接嵌入函數(shù)體的函數(shù)稱為內(nèi)聯(lián)函數(shù)(inline function)，又稱內(nèi)嵌函數(shù)或內(nèi)嵌函數(shù)。

指定內(nèi)聯(lián)函數(shù)的方法很簡(jiǎn)單，只需要在定義函數(shù)時(shí)增加 inline 關(guān)鍵字。

注意：是在函數(shù)定義時(shí)增加 inline 關(guān)鍵字，而不是在函數(shù)聲明時(shí)。在函數(shù)聲明時(shí)增加 inline 關(guān)鍵雖然沒(méi)有錯(cuò)誤，但是也沒(méi)有任何效果

inline 關(guān)鍵字放在函數(shù)聲明處不會(huì)起作用：

1. inline void swap(int &a, int &b); 
2. void swap(int &a, int &b) 
3. { 
4. int temp = a; 
5. a = b; 
6. b = temp; 
7. } 
8. inline 關(guān)鍵字應(yīng)該與函數(shù)體放在一起： 
9. void swap(int &a, int &b); 
10. inline void swap(int &a, int &b) 
11. { 
12. int temp = a; 
13. a = b; 
14. b = temp; 
15. } 

采用內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以有效避免函數(shù)調(diào)用的開銷，程序執(zhí)行效率更高。使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)的缺點(diǎn)就是，如果被聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體非常大，則編譯器編譯后程序的可執(zhí)行碼將會(huì)變得很大。

另外，如果函數(shù)體內(nèi)出現(xiàn)循環(huán)或者其它復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候處理這些復(fù)雜控制結(jié)構(gòu)所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于函數(shù)調(diào)用所花的時(shí)間，因此如果將這類函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)意義不大，反而會(huì)使得編譯后可執(zhí)行代碼變長(zhǎng)。

通常在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們會(huì)將一些頻繁被調(diào)用的短小函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明：對(duì)函數(shù)作inline聲明，只是程序員對(duì)編譯系統(tǒng)提出的一個(gè)建議，也就是說(shuō)它是建議性的，而不是指令性的。并非一經(jīng)指定為inline，編譯系統(tǒng)就必須這樣做。編譯系統(tǒng)會(huì)根據(jù)具體情況決定是否這樣做。

一個(gè)完整的示例：

1. #include <iostream> 
2. using namespace std; 
3. int max(int, int, int); //函數(shù)聲明，左端也可以加inline 
4. int main( ) 
5. { 
6. int i=10, j=20, k=30, m; 
7. m = max(i, j, k); 
8. cout<<"max="<<m<<endl; 
9. return 0; 
10. } 
11. inline int max(int a, int b, int c) //定義max為內(nèi)聯(lián)函數(shù) 
12. { 
13. if(b>a) a=b; 
14. if(c>a) a=c; 
15. return a; 
16. } 

運(yùn)行結(jié)果：

1. max=30 

由于在定義函數(shù)時(shí)指定它為內(nèi)置函數(shù)，因此編譯系統(tǒng)在遇到函數(shù)調(diào)用“max(i, j, k)”時(shí)，就用max函數(shù)體的代碼代替“max(i,j, k)”，同時(shí)將實(shí)參代替形參。這樣，程序第6行 “m=max(i, j, k);”就被置換成：

1. if (j>i) i=j; 
2. if(k>i) i=k; 
3. m=i; 

函數(shù)重載

在編程時(shí)，有時(shí)我們要實(shí)現(xiàn)的是同一類的功能，只是有些細(xì)節(jié)不同。例如希望從3個(gè)數(shù)中找出其中的最大者，而每次求最大數(shù)時(shí)數(shù)據(jù)的類型不同，可能是3個(gè)整數(shù)、3個(gè)雙精度數(shù)或3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)。程序設(shè)計(jì)者往往會(huì)分別設(shè)計(jì)出3個(gè)不同名的函數(shù)，其函數(shù)原型為：

1. int max1(int a, int b, int c); //求3個(gè)整數(shù)中的最大者 
2. double max2(double a, double b, double c); //求3個(gè)雙精度數(shù)中最大者 
3. long max3(long a, long b, long c); //求3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)中的最大者 

C++允許用同一函數(shù)名定義多個(gè)函數(shù)，這些函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)類型不同。這就是函數(shù)的重載(function overloading)。即對(duì)一個(gè)函數(shù)名重新賦予它新的含義，使一個(gè)函數(shù)名可以多用。

對(duì)上面求最大數(shù)的問(wèn)題可以編寫如下的C++程序。

【例】求3個(gè)數(shù)中最大的數(shù)(分別考慮整數(shù)、雙精度數(shù)、長(zhǎng)整數(shù)的情況)。

1. #include <iostream> 
2. using namespace std; 
3. int main( ) 
4. { 
5. int max(int a,int b,int c); //函數(shù)聲明 
6. double max(double a,double b,double c); //函數(shù)聲明 
7. long max(long a,long b,long c);//函數(shù)聲明 
8. int i1,i2,i3,i; 
9. cin>>i1>>i2>>i3; //輸入3個(gè)整數(shù) 
10. i=max(i1,i2,i3); //求3個(gè)整數(shù)中的最大者 
11. cout<<"i_max="<<i<<endl; 
12. double d1,d2,d3,d; 
13. cin>>d1>>d2>>d3; //輸入3個(gè)雙精度數(shù) 
14. d=max(d1,d2,d3); //求3個(gè)雙精度數(shù)中的最大者 
15. cout<<"d_max="<<d<<endl; 
16. long g1,g2,g3,g; 
17. cin>>g1>>g2>>g3; //輸入3個(gè)長(zhǎng)整數(shù) 
18. g=max(g1,g2,g3); //求3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)中的最大者 
19. cout<<"g_max="<<g<<endl; 
20. } 
21. int max(int a,int b,int c) //定義求3個(gè)整數(shù)中的最大者的函數(shù) 
22. { 
23. if(b>a) a=b; 
24. if(c>a) a=c; 
25. return a; 
26. } 
27. double max(double a,double b,double c)//定義求3個(gè)雙精度數(shù)中的最大者的函數(shù) 
28. { 
29. if(b>a) a=b; 
30. if(c>a) a=c; 
31. return a; 
32. } 
33. long max(long a,long b,long c) //定義求3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)中的最大者的函數(shù) 
34. { 
35. if(b>a) a=b; 
36. if(c>a) a=c; 
37. return a; 
38. } 

運(yùn)行情況如下：

1. 185-76567↙ (輸入3個(gè)整數(shù)) 
2. 56.87 90.23 -3214.78↙ (輸入3個(gè)實(shí)數(shù)) 
3. 67854 -912456 673456↙ (輸入3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)) 
4. i_max=567 (輸出3個(gè)整數(shù)的最大值) 
5. d_max=90.23 (輸出3個(gè)雙精度數(shù)的最大值) 
6. g_max=673456 (輸出3個(gè)長(zhǎng)整數(shù)的最大值) 

上例3個(gè)max函數(shù)的函數(shù)體是相同的。

其實(shí)重載函數(shù)并不要求函數(shù)體相同;除了允許參數(shù)類型不同以外，還允許參數(shù)的個(gè)數(shù)不同。

【例】編寫一個(gè)程序，用來(lái)求兩個(gè)整數(shù)或3個(gè)整數(shù)中的最大數(shù)。如果輸入兩個(gè)整數(shù)，程序就輸出這兩個(gè)整數(shù)中的最大數(shù)，如果輸入3個(gè)整數(shù)，程序就輸出這3個(gè)整數(shù)中的最大數(shù)。

1. #include <iostream> 
2. using namespace std; 
3. int main( ) 
4. { 
5. int max(int a,int b,int c); //函數(shù)聲明 
6. int max(int a,int b); //函數(shù)聲明 
7. int a=8,b=-12,c=27; 
8. cout<<"max(a,b,c)="<<max(a,b,c)<<endl;//輸出3個(gè)整數(shù)中的最大者 
9. cout<<"max(a,b)="<<max(a,b)<<endl; //輸出兩個(gè)整數(shù)中的最大者 
10. } 
11. int max(int a,int b,int c)//此max函數(shù)的作用是求3個(gè)整數(shù)中的最大者 
12. { 
13. if(b>a) a=b; 
14. if(c>a) a=c; 
15. return a; 
16. } 
17. int max(int a,int b)//此max函數(shù)的作用是求兩個(gè)整數(shù)中的最大者 
18. { 
19. if(a>b) return a; 
20. else return b; 
21. } 

運(yùn)行情況如下：

1. max(a, b, c)=27 
2. max(a, b)=8 

兩次調(diào)用max函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)不同，系統(tǒng)就根據(jù)參數(shù)的個(gè)數(shù)找到與之匹配的函數(shù)并調(diào)用它。

參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型可以都不同。但不能只有函數(shù)的類型不同而參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型相同。例如：

1. int f(int); //函數(shù)返回值為整型 
2. long f(int); //函數(shù)返回值為長(zhǎng)整型 
3. void f(int); //函數(shù)無(wú)返回值 

在函數(shù)調(diào)用時(shí)都是同一形式，如“f(10)”。編譯系統(tǒng)無(wú)法判別應(yīng)該調(diào)用哪一個(gè)函數(shù)。重載函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)、參數(shù)類型或參數(shù)順序3者中必須至少有一種不同，函數(shù)返回值類型可以相同也可以不同。

在使用重載函數(shù)時(shí)，同名函數(shù)的功能應(yīng)當(dāng)相同或相近，不要用同一函數(shù)名去實(shí)現(xiàn)完全不相干的功能，雖然程序也能運(yùn)行，但可讀性不好，使人莫名其妙。