Paggalugad sa Paggamit ng mga Bulwagang Pang - aliw sa C Para sa Mabilis na Paghusay

Introduction: Re-evolving Function call o Pagsabog ng Bulwagan

Sa programming, ang bawat elektasyon ay nagpapakilala sa itaas: dapat na itulak ng tagatipon ang mga argumento sa salansanan (o ipasa ang mga ito sa mga rehistro), tumalon sa gumaganang katawan, isagawa ang kodigo, at pagkatapos ay bumalik. Para sa maliliit, madalas na tinatawag na mga gawain, ang itaas na ito ay maaaring mangibabaw sa oras ng pagpatay, lalo na sa mga aksesoryang mga silo o lubhang mamumumumuo na mga operasyon.

Ang Mekanismo sa Likod ng mga Katuwaan sa Inline

Ang isang inline function ay ipinahayag sa pamamagitan ng keyword. Ito ay hindi nag-uutos sa tagatipon na mag-inline; ito ay isang mungkahi. Ang tagatipon ay maaaring ipagwalang-bahala ito para sa mga gawain na napakalaki, reconstructive, o kapag ang mga antas ng optimisasyon ay mababa. Sa C99 at ang mga kalaunang pamantayan, ang semantika ng ay nabigyang linaw: isang tungkulin na may kahulugang sa isang header ay maaaring isama sa maramihang mga unit na hindi na nagdudulot ng mga pagkakamaling panlabas na may kaugnayan [[T][T][T] Ang isang [[T] ay umiiral na may kaugnayang interseng interdisiplina [[T] ay umiiral sa isang panlabas na hindi direktang pagpapahayag [[[5].[T].

• [[[[T:] Ang tungkulin ay may internasyunal na linkage; ang bawat yunit ng pagsasalin ay nakakakuha ng sariling kopya.Ito ang pinakaligtas at pinaka-maagang paraan para sa mga maliit na gawaing katulong na binibigyang kahulugan sa mga header.
• [xtern inline (C99): Ang inline na depinisyon ay nagbibigay ng katawan para sa pagbalangkas, ngunit ang isang panlabas na kahulugan ay dapat na umiral nang hiwalay (karaniwan sa isang .c file). Sa C11 at kalaunan, ang pag-uugaling ito ay pinagtutugma.
• Inline na walang static o ekstern: Sa C99, ito ay katulad ng panlabas na inline; sa C11, ang mga panlabas na depinisyon ay kinakailangan lamang kung ang tungkulin ay hindi inlinyahan. ay mas pinipili para sa karamihan ng mga kasong gamit.

]Key intelektwal: Ang pagguhit ay hindi isang libreng tanghalian.[kailangan ng sanggunian] Ang pag-iinsektibo ay nag-eeksperimento ng halaga-benefit trade-off: ang pagpapasok ng katawan ng isang tungkulin sa bawat lugar ng pagtawag ay nagpapataas ng sukat ng code (code bloat), na maaaring makabawas sa kahusayan ng instruksiyon sa cache. Kaya, ang inline ay pinakamabuting nakalaan para sa maliit, madalas na tinatawag na mga tungkulin.

Kapag Lumitaw ang mga Bulâ sa Inline: Gamitin ang mga Kaso at Pinakamabuting Gawain

Maliliit na Operasyon sa Matematika

Ang mga kasiyahan na nagsasagawa ng elementaryang aritmetika — gaya ng pag - aalis ng isang parisukat, pag - ipit ng isang halaga, o pagsubok sa isang tanda — ay pangunahing mga kandidato.

static inline int clamp(int value, int low, int high) {
 return (value < low) ? low : (value > high) ? high : value;
}

Mga Katuwaan sa Pag - aaral ng Data

Ang mga object-oriented na mga dibuho sa C ay kadalasang gumagamit ng mga gotter at setters upang i-claim ang data. Walang pag-uuri, ang mga maliliit na tungkuling ito ay nagdaragdag ng hindi kinakailangang ibabaw:

typedef struct {
 int x, y;
} Point;

static inline int point_get_x(const Point *p) {
 return p->x;
}

static inline void point_set_x(Point *p, int x) {
 p->x = x;
}

Mga Sistemang Embeted at Kodigong Real-Time

Sa mga kapaligirang may limitadong mga talaksang espasyo at mga deterministikong mga kahilingan sa tiyempo, ang mga tungkuling inline ay nag-aalis ng pangangailangang itulak/pop stack frames, na binabawasan ang parehong latency at memory composure. Gayunpaman, ang sukat ng code ay dapat subaybayang maingat sa memory-constrained microconstrained controllers.

Kapag Huwag to Inline

• Mga tungkulin ngLarge: Sa pagbalangkas ng 100+ linya na tungkulin sa multiple call sites ay lalagutin ang binaryo at malamang na pababain ang pagganap dahil sa instruksyon ng cache pressure.
• [Talaksan: Ang rekursiyon ay hindi maaaring ganap na ma-lined (bagaman ang tagatipon ay maaaring mag-publish ng ilang mga antas).
• Ang mga pag-aalsa na may mga presipitasyon: Sa pagbalangkas ng isang tungkulin na naglalaman ng isang malaking presipitasyon ay maaaring hindi makapagbigay ng malaking kapakinabangan.
• [Maliit na tinatawag na mga tungkulin: Ang itaas ay bale wala kung ang tungkulin ay tinatawag na bihira; sa pagbalangkas lamang ng espasyo.

Mga Bunso ng Iniline Laban sa Macros: Isang Detal na Pagkukumpara

Bago ang na susing salita ay pamantayan, ang mga C programmer ay gumamit ng macros () upang makamit ang "pagsasasalaysay" — ngunit ang macros ay mga kahaliling teksto, hindi mga tungkulin.

• [Type safety: [1] Hindi pinapansin ng mga ubod ang mga argumento nang maramihan, na humahantong sa mapanganib na mga epekto kapag ginamit sa mga ekspresyong katulad ng .
• [ Ang Macros ay nawawala sa panahon ng preprocessing; ang mga debugger ay hindi makatapak sa mga ito.
• Mga pangungusap na pang-Compound:[ Multi-statement macross[kailangan ng pangit na mga workclositions (e.g., ).
• Mga banggaan ng Name: Ang mga pagpapalawak ng Macro ay maaaring makahadlang sa mga lokal na variables.

Nadaig ng mga inline functions ang lahat ng mga isyung ito: ang mga ito ay tunay na mga tungkulin na may pagsusuri ng tipo, saklaw, at side-fault-ligtas na pangangatwirang pagtatasa. Sila ay lumalahok sa regular na sistema ng tipo at maaaring i-bugget. Ang tanging teoretikal na kalamangan ng macros ay ang paggamit ng mga ito para sa [[T:][FL][1][1] na mga operasyon — ngunit ang C11 at ang C23 [[T][T ⁇ ][T ⁇ ][T ⁇ ] ay ang mga panukala na nagbabawas ng agwat[T15][[[[[[[[[T][T]] ay kahit na nagbabawas]

static inline int square(int x) {
 return x * x;
}

static inline int is_digit(char c) {
 return c >= '0' && c <= '9';
}

static inline int imax(int a, int b) {
 return (a > b) ? a : b;
}

static inline uint16_t swap_bytes(uint16_t x) {
 return (x << 8) | (x >> 8);
}

static inline __attribute__((always_inline)) int triple(int x) {
 return x * 3;
}