In C++ werden die Anweisungen von Unterprogrammen^[1], die mit dem Zusatz inline definiert sind, an jeder Aufrufstelle erneut eingesetzt.

Ein Unterprogramm inline zu definieren entspricht dem klassischen Austausch von "Geschwindigkeit der Ausführung" gegen "Platzbedarf des Maschinen-Codes". Da man bei der Programmierung von Mikrocontrollern mitunter in der einen oder anderen Richtung optimieren muss, kann dieses Feature interessant sein.

Mit inline wird:

• ein Unterprogrammsprung-Befehl vermieden (→ schneller),
• ebenso wie der Rücksprung-Befehl am Ende, aber dafür
• bei Aufrufen an vielen verschiedenen Stellen mehr Code erzeugt.
• Für sehr kleine Unterprogramme^[2] wird evtl. sogar weniger Code erzeugt (→ doppelter Gewinn) und
• für leere Unterprogramme wird überhaupt kein Code erzeugt.^[3]
• Durch den fehlenden Rücksprung-Befehl (Punkt 2) wird auch kein Speicher für die Rücksprungadresse im Stack benötigt.

Ohne inline wird:

• für das Unterprogramm nur einmal Code erzeugt^[4], der bei jedem Aufruf
• über einen entsprechenden Maschinenbefehl erreicht wird.
• Eventuell sind unmittelbar nach Eintritt in das Unterprogramm weitere Maschinebefehle nötig^[5],
• ebenso wie am Ende, wenn das Unterprogramm an die Aufrufstelle zurückkehrt.

Als inline definierte Unterprogramme werden manchmal auch Makros genannt, sie verhalten sich aber "semantisch korrekt". Insbesondere gilt, dass inline-Unterprogramme

• lokale Hilfsvariablen haben können und
• Seiteneffekte auch bei mehrfacher Verwendung eines Parameters nur einmalig stattfinden.

Damit sind die folgenden Unterprograme (Vertauschen zweier Ganzzahlen, Bestimmung des Maximums zweier Ganzzahlen) unproblematisch.

inline void swap (int *xp, int *yp)
{
    int tmp = *xp; *xp = *yp; *yp = tmp;
}
 
inline int max (int a, int b)
{
    return (a > b) ? a : b;
}

Bei "Tricksereien" mit Makros wäre im Fall von swap dagegen die Verwendung

int i, j;
...
if (i < j)
    swap (&i, &j);
else  ...

ein Syntaxfehler. (Ein Makro für swap müsste wegen der Hilfsvariablen zu einem ein Block {...} expandieren, womit das Semikolon am Ende der Zeile nicht stehen darf.)

Ebenso ist mit einer inline-Funktion

j = max (i++, 10);

kein Problem. (Ein Makro würde wegen des rein textuellen Ersatzes seiner Parameter die Inkrementierung u.U. doppelt auslösen.)

[Bearbeiten] Fußnoten

1. ↑ Der Begriff Unterprogramm schließt hier Funktionen (C-Terminologie) und Methoden (C++-Terminologie) ein
2. ↑ Sehr kleine Unterprogramme kommen insbesondere bei der Objektorientierter Programmierung vor, bei der die Erfahrung und guter Stil zu der Richtlinie geführt haben, Attribute von Klassen privat zu machen und für Zugriff public Methoden bereit zu stellen.
3. ↑ Normalerweise gibt es keinen Grund, leere Unterprogramme zu schreiben – ausgenommen universell gehaltene Programmteile, die applikationsspezifisch verfeinert und mit zusäzlichen Features ausgestattet werden können.
4. ↑ Erkennt ein Compiler, dass eine Funktion/Methode statisch nur einmal verwendet wird, kann er auch ohne das Schlüsselwort inline die Funktion inlinen.
5. ↑ Beispielsweise kann es sein, dass unmittelbar nach Eintritt in das Unterprogramm noch Register gesichert und am Ende restauriert werden müssen, wenn diese innerhalb des Unterprogramms für Zwischenberechnungen benutzt werden. Die Details regelt die Calling-Sequence, die jedoch abhängig vom verwendeten Compiler ist.