C++——内联，友元

一、内联（inline）

以inline修饰的函数叫内联函数，编译时c++编译器会在调用内联函数的地方将其展开，没有函数压栈的开销，内联函数提升程序运行的效率。

inline时一种以时间换空间的做法，省去调用函数的开销，所以代码很长或内部有循环，递归的函数不适宜使用内联
inline对编译器只是一个建议，编译器会自动优化。如果定义为inline的函数体内有循环/递归等等，编译器优化时会忽略掉内联
inline必须和函数的定义放在一起，才能称为内联函数，仅将inline放在声明前时不起作用的
定义在类内的成员函数默认为内联函数

class Date
{
public:
	void Func()//定义在类内的函数默认为内联函数
	{}
	void Display();
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

inline void Date::Display()//成员函数类外定义为内联
{
	cout << "year:" << _year << endl;
	cout << "month:" << _month << endl;
	cout << "day:" << _day << endl;
}

inline void Test()//全局函数定义为内联
{}

尽量使用const，enum，inline替换#define，为什么？

宏的优点：

代码的复用性强
可以提高程序的性能

宏的缺点：

不能调试（预处理阶段即进行了替换）
没有类型检查
可读写差，可维护性差

而#define定义的常量我们可以用const，enum代替，#define定义的宏我们可以用inline进行替换，他们有着宏的优点，却不具备宏的缺点。c++通过内联机制，既具备宏代码的效率，又增加了安全性，还可以资源操作类的数据成员，算是一个比较完美的解决方案

inline和宏的区别：

内联函数和宏一样，将在被调用处进行代码展开，省去了参数压栈，栈帧开辟回收的开销，从而提高了程序的运行速度
内联函数相比宏来说，在代码展开时，会做安全检查或自动类型转化，而宏定义没有参数类型检查。
在类中声明同时定义的成员函数默认为内联函数，使用内联函数可以访问雷达成员变量，宏定义则不能。
内联函数在运行时可以调试，而宏定义不能

二、友元（friend）

友元函数：

在C++中友元函数允许在类外访问该类中的任何成员，就像成员函数用于，友元函数用关键字friend声明

友元函数不是类的成员函数
友元函数可以通过对象访问使用成员，私有和保护成员也一样

class Date
{
	friend void Display(const Date &d);//定义为友元
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void Display(const Date &d)//类外访问其私有成员
{
	cout << "year:" << d._year << endl;
	cout << "month:" << d._month << endl;
	cout << "day:" << d._day << endl;
}

void Test()
{
	Date d1;
	Display(d1);
}

输入输出运算符的友元函数

1.类中只要六个成员函数在不得已时会默认生成，其余的如<<, >>要使用的话，必须重载

2.operator<<可以定义为成员函数吗？

可以将其放在类内定义，但是调用时的方式为d1.operator<<（cout）不符合我们常规的输出方式，所以建议在类外定义

定义在类内：

如果按我们的输出方式输出的话会报错：

所以建议定义在类外

class Date
{
public:
	friend ostream & operator<< (ostream& os, const Date& d);
	friend istream & operator>>(istream& is, const Date& d);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

ostream & operator << (ostream& os, const Date& d)
{
	os << "year:" << d._year << endl;
	os << "month:" << d._month << endl;
	os << "day:" << d._day << endl;
	return os;
}

istream & operator>> (istream& is, const Date& d)
{
	cout << "请输入年月日" << endl;
	is >> d._year;
	is >> d._month;
	is >> d._day;
	return is;
}

3.operator<<函数的返回值，可以是void吗？

不可以，因为我们要实现链式输出，所以要用ostream&，istream&

友元类：

整个类可以是另一个类的友元，友元类的每个成员函数都是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的保护或者私有的数据成员

class Time
{
	friend class Date;//Date是Time的友元，它可以访问Time的私有成员
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};

class Date
{
public:
	void Display()
	{
		cout << _year << endl;
		cout << _month << endl;
		cout << _day << endl;
		cout << _t._hour << endl;
		cout << _t._minute << endl;
		cout << _t._second << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};

友元一定程度上破坏了c++的封装性，所以要用在适当的地方

C++——内联，友元

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