C++ summary 工具 Insights: 源码工具：应用篇 inline函数

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example_1

int main(){
    int a = 123;
    return 0;
}

(gdb) disas
Dump of assembler code for function main():
   0x0000555555555129 <+0>:	endbr64 
   0x000055555555512d <+4>:	push   %rbp
   0x000055555555512e <+5>:	mov    %rsp,%rbp
=> 0x0000555555555131 <+8>:	movl   $0x7b,-0x4(%rbp)
   0x0000555555555138 <+15>:	mov    $0x0,%eax
   0x000055555555513d <+20>:	pop    %rbp
   0x000055555555513e <+21>:	ret    
End of assembler dump.

main:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     DWORD PTR [rbp-4], 123
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        ret

example_2

int main(){
    static int a = 123;
    return 0;
}

(gdb) disas
Dump of assembler code for function main():
   0x0000555555555129 <+0>:	endbr64 
   0x000055555555512d <+4>:	push   %rbp
   0x000055555555512e <+5>:	mov    %rsp,%rbp
=> 0x0000555555555131 <+8>:	mov    $0x0,%eax
   0x0000555555555136 <+13>:	pop    %rbp
   0x0000555555555137 <+14>:	ret    
End of assembler dump.

main:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        ret

example_3

int main(){
    const int a = 123;
    return 0;
}

(gdb) disas
Dump of assembler code for function main():
   0x0000555555555129 <+0>:	endbr64 
   0x000055555555512d <+4>:	push   %rbp
   0x000055555555512e <+5>:	mov    %rsp,%rbp
=> 0x0000555555555131 <+8>:	movl   $0x7b,-0x4(%rbp)
   0x0000555555555138 <+15>:	mov    $0x0,%eax
   0x000055555555513d <+20>:	pop    %rbp
   0x000055555555513e <+21>:	ret    
End of assembler dump.

main:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     DWORD PTR [rbp-4], 123
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        ret

inline函数

使用 inline 关键字可以对函数进行内联展开（inline expansion），这意味着函数的代码会被直接插入调用它的地方，而不是通过函数调用的方式执行。inline 在编译器的编译阶段被处理）(需要注意的是，inline 仅仅是对编译器的一个提示，编译器完全有权决定是否内联展开函数。它可能会忽略 inline 提示，特别是在一些情况下，如递归函数、虚函数、函数体过大等情况)。使用 inline 可以有以下优点和缺点：

优点：

1. 提高执行速度：内联展开可以消除函数调用的开销，因为不需要在运行时跳转到函数的位置执行代码。这可以在一定程度上提高程序的执行速度，尤其是对于短小的函数。
2. 节省函数调用栈：函数调用会在运行时创建调用栈，包含函数参数和返回地址等信息。内联展开可以避免创建和销毁调用栈，从而减少了一部分内存开销，并且可以提高程序的效率。
3. 编译器优化：内联函数通常会被编译器视为宏替换，使编译器有更多的优化机会，如常量替换、循环展开等。这可以进一步提高程序的性能。

缺点：

1. 增加代码尺寸：内联展开会导致函数的代码被复制到多个调用点，增加了可执行文件的尺寸。对于一些较大的函数，这可能会增大可执行文件的大小，从而降低缓存效率。
2. 增加编译时间：内联函数的代码会在每个调用点都进行复制和插入，这可能导致编译时间的增加，特别是当内联函数被频繁调用时。
3. 可读性和维护性下降：内联函数的代码被复制到多个地方，可能会导致代码重复，并且使代码变得分散。这可能会降低代码的可读性和维护性，特别是在需要对函数进行修改或调试时。

综上所述，使用 inline 可以提高程序的执行效率和编译器的优化机会。然而，应该谨慎使用 inline，并根据函数的大小、调用频率以及代码的可读性和维护性需求来权衡其优缺点。对于短小的、频繁调用且性能关键的函数，使用 inline 可能是合适的选择。

cg

• EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP 寄存器详解

rax rsp是什么

rax（全名为 Accumulator register）是通用目的寄存器之一。在64位模式下，rax 是一个64位寄存器，可以用于存储和操作64位的数据。rax 在函数调用中常用于存储函数返回值。

rsp（全名为 Stack Pointer register）是栈指针寄存器，它指向当前栈的顶部。栈是一块特殊的内存区域，用于存储函数调用过程中的局部变量、函数参数和返回地址等。rsp 的值会随着函数的调用和返回而不断变化，用于管理栈帧的创建和销毁。

• sub rsp, 0x10: 这条指令将栈指针 rsp 减去一个常数值 0x10，即在栈上分配 16 字节的空间。这通常用于为函数调用准备局部变量或保存临时数据。

• lea rax, [rsp+0xf]: 这条指令使用地址计算，即将 rsp 寄存器的值加上常数 0xf，结果存储在 rax 寄存器中。这样做的目的是获得 rsp 寄存器向上对齐到 16 字节边界的地址。（lea destination, source， destination 是目标寄存器，用于存储计算得到的地址，source 则表示源操作数，可以是一个内存地址、寄存器或立即数）

• and rax, 0xfffffffffffffff0: 这条指令将 rax 寄存器的值与常数 0xfffffffffffffff0 进行按位与操作，将 rax 的低 4 位清零，得到一个 16 字节对齐的地址。

• mov QWORD PTR [rdi], rax: 这条指令将 rax 的值存储到以 rdi 寄存器作为地址的内存位置，即将 rax 的值存储到 rdi 指向的内存中。

从内存中读取 rsp+0x8 地址处的一个 64 位值，然后检查这个值是否为零。根据比较结果，当这个值不为零时，跳转到地址 401145 继续执行后续的指令。

1. mov rax, QWORD PTR [rsp+0x8]: 这条指令将 rsp 寄存器的值加上偏移量 0x8，然后将结果作为地址，从内存中读取一个 8 字节（64位）的值，并将其存储到 rax 寄存器中。这样做的目的是获取 rsp+0x8 地址处存储的数据。

2. cmp BYTE PTR [rax], 0x0: 这条指令将 rax 寄存器的值作为地址，从内存中读取一个字节（8位）的值，与常数 0x0 进行比较。这里的目的是检查 rax 寄存器指向的内存位置中的值是否为零（空字节）。

3. jne 401145 <main+0x85>: 这条指令根据上一条 cmp 指令的结果，当比较结果为不相等（即不为零）时，跳转到地址 401145 处执行。这里是根据条件执行的跳转，当前偏移量 0x85 是相对于当前指令的偏移地址。