内联与静态内联c

Question

下面是在x86_64上运行的一些简单测试，以显示在使用内联语句时生成的汇编程序代码：

试验1

static inline void
show_text(void)
{
  printf("Hello\n");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  show_text();
  return 0;
}

和汇编程序：

gcc -O0 -fno-asynchronous-unwind-tables -S -masm=att main.c  && less main.s

        .file   "main.c"
        .text
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "Hello"
        .text
        .type   show_text, @function
show_text:
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        nop
        popq    %rbp
        ret
        .size   show_text, .-show_text
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
        subq    $16, %rsp
        movl    %edi, -4(%rbp)
        movq    %rsi, -16(%rbp)
        call    show_text
        movl    $0, %eax
        leave
        ret
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 7.3.1 20180312"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

测试1结果:编译器没有考虑到内联建议

测试2

与测试1相同的代码，但带有-O1优化标志

gcc -O1 -fno-asynchronous-unwind-tables -S -masm=att main.c  && less main.s

        .file   "main.c"
        .text
        .section        .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
        .string "Hello"
        .text
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
        subq    $8, %rsp
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        movl    $0, %eax
        addq    $8, %rsp
        ret
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 7.3.1 20180312"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

测试2结果:不再是在汇编程序中定义的show_text函数

测试3 show_text未声明为内联，-O1优化标志

测试3结果:不再定义在汇编程序中的show_text函数，有或没有内联:相同生成的代码

测试4

#include <stdio.h>
static inline void
show_text(void)
{
  printf("Hello\n");
  printf("Hello\n");
  printf("Hello\n");
  printf("Hello\n");
  printf("Hello\n");
  printf("Hello\n");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  show_text();
  show_text();
  return 0;
}

生产：

gcc -O1 -fno-asynchronous-unwind-tables -S -masm=att main.c  && less main.s

       .file   "main.c"
        .text
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "Hello"
        .text
        .type   show_text, @function
show_text:
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        leaq    .LC0(%rip), %rdi
        call    puts@PLT
        nop
        popq    %rbp
        ret
        .size   show_text, .-show_text
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
        subq    $16, %rsp
        movl    %edi, -4(%rbp)
        movq    %rsi, -16(%rbp)
        call    show_text
        call    show_text
        movl    $0, %eax
        leave
        ret
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 7.3.1 20180312"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

测试4结果:在汇编程序中定义的 show_text，没有考虑到内联建议

我理解内联关键字不会强制内联。但是对于测试1结果，什么可以阻止show_text代码的替换？

到目前为止，我经常在C源代码中内联一些小的静态函数。但从这些结果来看，这似乎是毫无用处的。为什么在使用一些现代编译器(并可能编译优化的代码)时，我应该声明一些小函数-- static inline？

Answer 1

这是C语言标准人士的一个值得怀疑的决定.使用inline并不能保证函数被内联.关键字仅向编译器暗示函数可以内联。

我与ISO就这个主题进行了长时间的交流；这遵循了MISRA准则，其中要求使用static关键字在模块范围内声明所有的static函数。他们的逻辑是，在某些情况下，编译器不需要内联函数.同样，在某些情况下，非内联函数需要具有全局范围！

如果程序员添加了inline关键字，那么建议是他们知道自己在做什么，这个函数应该是内联的。

正如您所建议的，在当前的形式中，inline关键字实际上是没有意义的，除非编译器认真对待它。

Answer 2

在第一个测试中，您将禁用优化。衬里是一种优化方法。不要指望它会发生。

另外，inline关键字现在不再像过去那样工作了。我想说的是，它的唯一目的是在头中有函数，而不存在关于重复符号的链接器错误(当多个cpp文件使用这样的头时)。

让编译器完成它的工作。只需启用优化(包括LTO)，不要担心细节。