inline関数の確認

Question

inline関数を調べているのですが,
関数がコンパイル時にコードに埋め込まれる = #defineとがコンパイル時に展開と同じように
関数でもそれが使えるよ！
というのがinlineと考えてよろしいでしょうか？

Answer 1

inline キーワードの持つ意味は確かにインライン化のヒントとする役目は有ります。 しかしそれを実現するために付随した性質を持たせる必要がありました。

まず前提として、 C++ におけるコンパイルは各コンパイル単位で行われます。 その上でリンクという工程で結合されて実行可能なファイルが生成されます。

インライン化したい関数が他のコンパイル単位にある場合にはインライン化しようにもその時点では関数の内容を知りえないのです。 内容が分からないものを埋め込むことは出来ません。 ですから、複数のコンパイル単位に跨ってインライン関数として使って欲しい場合にはヘッダファイルに関数定義を書く必要があります。 ですが、 C++ には「定義は一つだけ (One Definition Rule)」というルールがあるので、 inline 指定が付いている (そして定義の内容が一致する) 場合にはそのルールの例外とするというルールが与えられました。

次の事情として、コンパイラの最適化能力がかなり高いことが期待できるようになったということと、コンパイル単位をまたいだ最適化 (Link time optimization) が普及してきたということがあります。 コンパイラはどれをインライン化すべきかという判断するためにプログラマによるヒントをそれほど必要としません。

このような事情により inline 指定からインライン化のヒントとしての意味は薄れて付随する性質である「定義は一つの原則の例外」という意味の方が活躍するようになってしまいました。

Comments

[apa]

返信ありがとうございます
インライン化したい関数が他のコンパイル単位にある場合にはインライン化しようにもその時点では関数の内容を知りえないのです
は知らなかったので勉強になりました
ストッパーが働く感じなんですね
ありがとうございました

Answer 2

あくまでinlineは、コンパイラに対する提案に過ぎません。「コードサイズが大きすぎる」「ポインタを取るためそもそもインライン展開が不能」等の場合には、インライン展開されないこともありえます。

コンパイラとして保証してくれるのは、「一字一句同じ内容のinline関数が複数の.cppファイルに出現しても、（存在するとすれば）すべて同じ実体を持つ」ことです。

C++におけるinline指定子の誤解

Comments

[apa]

つまり一概にdefineと同一とはいいがたいということですね