在C中，编译器使用宏定义节省编译时间。在C++中使用内联函数来实现同样的效果。在程序编译时，编译器会将内联函数调用处用函数体替换，这一点类似于C语言中的宏扩展。

1 什么是内联函数

内联函数是C++的增强特性之一，用来降低程序的运行时间。当内联函数收到编译器的指示时，即可发生内联：编译器将使用函数的定义体来替代函数调用语句，这种替代行为发生在编译阶段而非程序运行阶段。

注意：内联函数仅仅是对编译器的内联建议，编译器是否觉得采取你的建议取决于函数是否符合内联的有利条件。如何函数体非常大，那么编译器将忽略函数的内联声明，而将内联函数作为普通函数处理。

2 如何使用内联函数

定义函数时，在函数的最前面以关键字“inline”声明函数，即可使函数成为内联声明函数。

Class A
{
  Public:
      inline int add(int a, int b)
      {
        return (a + b);
      };
}
Class A
{
  Public:
    int add(int a, int b);
};
inline int A::add(int a, int b)
{
    return (a + b);
}

3 为什么使用内联函数

在某个程序上下文内频繁地调用某个函数，其调用函数的花销会有多大：当遇到普通函数的调用指令时，程序会保存当前函数的执行现场，将函数中的局部变量以及函数地址压入堆栈，然后再将即将调用的新函数加载到内存中，这要经历复制参数值、跳转到所调用函数的内存位置、执行函数代码、存储函数返回值等过程，当函数执行完后，再获取之前正在调用的函数的地址，回去继续执行那个函数，运行时间开销简直太多了。
C++内联函数提供了替代函数调用的可选方案，通过inline声明，编译器首先在函数调用处使用函数体本身语句替换了函数调用语句，然后编译替换后的代码。因此，通过内联函数，编译器不需要跳转到内存其他地址去执行函数调用，也不需要保留函数调用时的现场数据。

优点

• 它通过避免函数调用所带来的开销来提高你程序的运行速度。
• 当函数调用发生时，它节省了变量弹栈、压栈的开销。
• 它避免了一个函数执行完返回原现场的开销。
• 通过将函数声明为内联，你可以把函数定义放在头文件内。

缺点

• 因为代码的扩展，内联函数增大了可执行程序的体积。
• C++内联函数的展开是在编译阶段，这就意味着如果你的内联函数发生了改动，那么就需要重新编译代码。
• 当你把内联函数放在头文件中时，它将会使你的头文件信息变多，不过头文件的使用者不用在意这些。
• 有时候内联函数并不受到青睐，比如在嵌入式系统中，嵌入式系统的存储约束可能不允许体积很大的可执行程序。

4 什么时候使用内联函数

在程序设计时，每个函数都可以声明为inline。下面列举一些有用的建议：

• 当对程序执行性能有要求时
• 当你想宏定义一个函数时
• 在类内部定义的函数会默认声明为inline函数，这有利于类实现细节的隐藏。

5 注意

• 内联声明只是一种对编译器的建议，编译器是否采用内联措施由编译器自己来决定。甚至在汇编阶段或链接阶段，一些没有inline声明的函数编译器也会将它内联展开。
• 编译器的内联看起来就像是代码的复制与粘贴，这与预处理宏是很不同的：宏是强制的内联展开，可能将会污染所有的命名空间与代码，将为程序的调试带来困难。
• 所有类中定义的函数都默认声明为inline函数，因此我们不用显示地去声明inline。虚函数不允许内联。
• 虽然说模板函数放在头文件中，但它们不一定是内联的。（不是说定义在头文件中的函数都是内联函数）。

参考

What is C++ inline functions
Inline Functions