为什么头文件包含完整的代码实现？

Question

如果头文件不仅包括函数的原型，而且还包括完整的函数，那么在C中使用头文件的意义是什么？我在linux源代码中偶然发现了文件kdev_t.h，它包含以下内容：

    static inline dev_t new_decode_dev(u32 dev)
    {
         unsigned major = (dev & 0xfff00) >> 8;
         unsigned minor = (dev & 0xff) | ((dev >> 12) & 0xfff00);
         return MKDEV(major, minor);
    }

为什么是.h扩展？This问题指的是C++中的类，但我不确定同样的原理是否适用于这里。

Answer 1

我没有任何来源来支持我，但我认为这是以下原因的组合：

1. 优化。它足够小，如果编译器可以获得完整的实现，那么它将使优化变得更容易。这些小函数中的一些在内核中经常被调用，分支的成本可以很快累积起来。在您的示例中，代码实际上只做了一些小技巧-不值得保证对另一个目标文件的整个函数调用。但是，有了像LTO这样的特性，我不确定这是不是relevant.
2. Macros对于任何比一行代码更长的东西来说都是痛苦的。有时，编写一个单独的函数有点夸张，但任务太长，不适合(人类可读的)宏。宏也有自己的一组令人头疼的问题。在维护人工readability.
3. Empty实现的同时，static inline函数本质上提供了与宏相同的性能优势。内核具有很强的可配置性，您可以看到许多用于选项的#ifdef。有时，如果内核函数被禁用，我们仍然希望这些函数是可调用的，但只是返回一个错误。这些空的实现最好放在头文件中，而不是放在目标文件中，这样内核就不必在源代码树中的每个C文件上运行编译器。换句话说，我们改进了编译时间。显然，还有一些运行时优化，编译器可以提前知道死代码所在的位置。

我认为以上三个原因结合起来就是Linux在头文件中添加一些小函数的原因。