论inline关键字与_asm内联汇编对程序速度的优化效果

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inline关键字本来是C++的，后来微软把它弄成.c后缀的文件也能用的关键字，意在提示编译器：请把这个函数内联到调用它的地方！
所谓内联函数，就是将函数本身的内容直接展开到调用它的地方，因为每次调用函数，CPU都要执行一个CALL指令来跳转到要调用的函数的入口，然后运行函数指令。内联的过程可以省略掉这个调用的过程，直接让编译器给你把要调用的函数的指令给你展开到用它的地方。看起来好处是显而易见的，然而实际情况是怎样的呢？

我们先看CPU运行一个指令需要多长时间？这要看这个指令占多少个时钟周期。时钟是什么？我们买CPU的时候，有个“主频”，比如我的一台电脑的CPU是i5的，主频是3.2 GHz，这是怎样的一个速度呢？1 GHz = 1000 MHz，1 MHz = 1000 KHz，1 KHz = 1000 Hz，而1000 Hz就是“每秒钟一千次”。
3.2 GHz = 3.2 x 1000 x 1000 x 1000 = 每秒钟3200000000个时钟周期。
x86平台PC平均每条CPU指令所需时钟数，我们就暂且算作平均每个指令2个周期。那么这相当于这个CPU每个核心每秒钟能运行1600000000个指令。

这么说是不是如果所有的函数都用内联的话，CPU是不是就可以少运行一些看起来没用的指令（比如CALL）来提高效率呢？然而别忘了CPU是从内存读取指令来运行的。内存的频率并不和CPU相同，举个例子，还是我那台电脑，它的内存是DDR3的，频率是1600 MHz。内存频率是啥？CPU每秒钟可以读写它的次数。每次读写需要至少一个内存时钟周期，而且每次读写的字节数非常有限。为了提升CPU的实际效率，现在的x86的CPU都有指令缓存，也就是CPU自己自带了一块高速内存，专门用于存储指令等数据。这块高速缓存的速度就比外设的内存要高很多，但是容量也非常有限，从一级缓存往下，容量依次从几KB到几十MB不等。

你的程序的指令第一次被运行的时候，运行速度相当于CPU读内存的速度，并不能达到CPU本身支持的最高速度。运行过一次的指令会被存储进缓存，缓存满了就会把之前存入缓存的指令删掉。随着CPU的运行，越来越多的指令就被缓存进CPU了。CPU执行缓存中的指令比执行没缓存过的指令要快很多。假设我们的程序中一个很长的函数被内联了，而这个函数被使用的频率还不低，那么我们就会编译出一个非常大的程序，这个程序被运行的时候，CPU其实并没有什么机会来重复利用缓存中的指令，运行速度并不理想。在AMD的机器上反映十分明显，我见过一个AMD的机器，CPU是4 GHz的，但是内存频率仅有333 MHz，没有被缓存的指令只有333 MHz的速度，而被缓存的却有4 GHz的速度。因此滥用inline关键字对函数进行内联并不能提升程序的运行速度。事实上inline关键字也只是个请求，请求编译器对其进行内联处理，并不是所有的编译器都会傻傻地去内联。典型的就有VS的编译器，它还有个__forceinline关键字，意思是“这个真的要内联！”（此所谓强制内联），然而该不内联的时候它也确实不给你内联。

内联这个技术也不是卵用都没有，对于面向对象的情况，经常会遇到传说中的"get"和"set"，它们并不一起出现。比如下面这种。

1. class foo
   
2. {
   
3. protected:
   
4.     int credits;
   
5. public:
   
6.     foo()
   
7.     {
   
8.         credits = 0;
   
9.     }
   
10. 
    
11.     int recharge(int num)
    
12.     {
    
13.         credits += num;
    
14.     }
    
15. 
    
16.     int purchase(int num)
    
17.     {
    
18.         if(credits >= num)
    
19.         {
    
20.             credits -= num;
    
21.             return num;
    
22.         }
    
23.         else
    
24.             return 0;
    
25.     }
    
26. 
    
27.     int getcredits()
    
28.     {
    
29.         return credits;
    
30.     }
    
31. }

复制代码

这样的类，有很多成员方法（函数）的语句只有一两条。像这样的函数就有内联的价值了，因为把它们单独缓存起来并不划算。
然而就算是这样的情况，我们也可以不使用inline关键字，VS的编译器自动会将这些超简短的函数进行内联。所以inline关键字多半没什么卵用，VS编译器编译参数就有“完全不内联”、“只内联有inline关键字的”、“条件合适的都内联”这几个选项。到底该不该内联？也许编译器比你还清楚。

说完这个我们来说内联汇编。内联汇编虽然也带了“内联”两个字，但是这里说的和上面的不一样。内联汇编，是让用户自己使用_asm关键词，将汇编指令插入到C函数内。听起来很高大上，然而VS取消了x64平台对内联汇编的支持。

没错哈。内联汇编本来就是跨平台能力最弱的一种编码方式。而且论优化的话，假设你用的是VS2012，开满了优化，那么实际生成的指令的优化效果，恐怕要比程序员自己写汇编好的多得多。除非你需要使用sse，sse2，mmx等指令集，否则能不内联汇编就不要内联汇编了。

从跨平台上来说，先说x86平台，不同编译器内联汇编的语句是不一样的。VS使用的是_asm关键字，编写masm汇编语句，而gcc则使用__asm__("指令")的方式内联汇编，使用的是gas的语句（吐槽一下gas各种反人类，比如movl %eax,%ecx，你大概要醉了）。这种对平台依赖特别大的程序用C或者C++这种跨平台语言来写可真是浪费。因此还是乖乖写好C和C艹本身的语句比较好。

这里吐槽一下国产的那堆流氓软件（比如什么酷狗音乐之类的玩意儿、还有腾讯的各种游戏以及QQ等软件）的作者觉得大家的CPU其实都相当快了，因此他们对于程序优化和用户体验并不重视，于是实际用下来，你总是会吐槽“这电脑好卡……”

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这么说来递归就没必要优化了?

7KY6

可以可以!!