最近在看提高C++性能的编程技术一书，居然发现里面有三章是专门讲述内联的。看来内联在作者心中占据了非常重要的位置，内联在作者心里是最有效的改进性能的策略了。
阅读完这三章内容之后，我对内联的理解更加模糊了。因为到最后作者也说你内联性能不一定变好，你不内联性能也不一定变坏。能跟内联牵扯上关系的东西太多了。
我记得有人曾经问过我这个问题，内联和宏替换的区别是什么。当时我还是大三的时候，准备找个实习，是电面的时候被别人问到的。还是国内著名的IT企业，我就这样的水水的跟人家乱扯。现在回忆起来我好像什么也没说出来的样子。说实话，我那个时候感觉内联和宏替换区别不大，一样的对待也没什么大不了的。第三次电面的时候我就彻底悲剧了，最主要的原因还是因为C++功底不扎实。想想那个时候也挺可爱的，把简历写的那么好笑那么烂，他们居然也给我机会进到最后一轮。最后一轮我实在表现的太烂了。
那么区别到底是什么了。我说说现在的理解吧。首先，宏替换不能算编译器的时候，应该算预处理器的工作，而内联属于编译器的工作，阶段都不同了。其次，宏替换很白痴就是简单的应用些规则进行代码替换而已，而内联是很高级的功能吧，inline只是对编译器的指示，内联不内联是编译器自己的决定，有可能你不写inline函数也被内联了，不过我觉得可能性比较小，而且内联不仅仅是在调用位置替换上被调用函数的代码，编译器还会对替换之后的新代码整个进行优化，也就是能够跨越函数调用进行优化，这一点据说是内联提高性能的关键。最后，宏的可读性很差，什么机制都没有，而内联就不同，函数还是函数，参数和返回类型，编译器对函数的检查等等都还在，而宏就没有这些优待。我能说出来的也就这么些了。。。
关于什么是内联的话应该就不需要我进行解释了。内联能避免函数调用的代价这一点也不需要解释了。函数调用的代价说简单点就是保存现场，主要是一些寄存器的内容，一般会把这些寄存器的内容压栈保存起来，还有就是传递参数，参数的传递是通过改变堆栈指针达到的。函数调用完成之后还需要恢复现场，就是从栈里面恢复一些寄存器的内容，还有恢复原来的栈指针。但是，具体起来函数调用需要做些什么还是比较难说清楚的，不同的体系结构做的事情都不一样，再说写c++代码的时候谁又想过多的考虑底层具体发生了什么了。
那么来思考下为什么要使用内联和为什么又不要使用内联吧。大家都知道函数调用会造成一定的代价，既然内联可以避免这个代价那么为什么我们不用内联了。好吧，那么我们就用内联把函数调用的代价消去。那么为什么我们只内联比较小的函数了，而超过一定规模的函数就不内联了。首先，如果一个函数规模较大，那么函数调用的代价在整个代价里面的比例就较小了。其次，内联较大规模的函数会造成编译后的二进制代码增大，如果函数非叶子位置函数(只会被别的函数调用的函数)那么这个可能性更大，很可能就会到达无法忍受的地步，内联造成编译时间变长也是一方面。最后，内联也会损失某种性能，比如缓存和页交换之类的，如果是函数调用，机器可以运用指令和数据缓存之类的，但是如果是内联，那么不同的调用位置其在映像里面的位置是不一样的，那么机器是不会缓存的。所以，内联也不是能随便用的。
其实说了这么多了，我们还是不知道什么时候该内联什么时候不该内联。我们只了解到，如果函数足够小就内联吧，那么小的标准是什么，代码五行以内没有循环？什么时候不该内联，函数规模太大了？反正内联是一件太纠结的事情了，有可能你用编译器测试一下内联和不内联性能是没有变化的，因为可能编译器在幕后就内联了。
根据我所看的这本书的说法，我有一些建议。对少于五行的代码和调用频率大于80%的函数一定内联，其余的你还是仔细考虑下吧。你可以再分解调用频率大于80%的函数，使其规模变小，然后再考虑是否内联它。其实，这本书的思想还是对整个系统进行测试之后才进行内联选择，毕竟性能优化也是最后阶段的事情。你需要找出系统执行的关键路径，其实也就是执行频率最高的一些函数，根据整个系统的流程图，你就会发现一条系统执行频率最高的路径，内联应该只发生在这条路径上面。
好了，这就是我对内联的一些理解，这本书关于内联的内容实在太多了，我觉得还是下次再写一篇文章扯扯吧。