C 编译器对只包含一个函数调用的函数做什么

正如标题所示，如果我有：

void a(uint8_t i) {
  b(i, 0);
}

编译器是否能够将对a（i）的调用替换为b（i，0）

此外，在任何一种情况下，下列做法是否被视为替代上述做法的良好做法：

#define a(i) b(i, 0)

---

编译器很可能会优化此代码，并使其成为：

---

因此像

a（i）

这样的调用实际上将被

b（i，0）

所取代，这是非常容易测试的。如果对

a

的调用在同一个编译单元中，大多数编译器都会对其进行优化。让我们看看会发生什么：

$ cat > foo.c
void b(int, int);

void
a(int a)
{
        b(a, 0);
}

void
foo(void)
{
        a(17);
}

然后通过一些基本优化将其编译为汇编程序（我添加了省略帧指针以创建更干净的输出，您可以验证在没有该标志的情况下是否会发生完全相同的事情）：

然后看看输出（我清理了它并保留了代码，在生成的汇编程序中有很多注释与此无关）：

因此我们可以在这里看到编译器首先生成了一个调用

b

的普通函数

a

（除了它的尾部调用经过优化，所以它是jmp而不是调用）。然后当编译

foo

而不是调用

a

时，它只是将其内联

---

我在本例中使用的编译器是相对较旧的gcc版本，我还检查了clang是否做了完全相同的事情。这是相当标准的优化，只要编译器进行任何内联，像这样的简单函数将始终内联。

这取决于几件事，其中最重要的是选择工具链（编译器、链接器等）和优化设置

如果编译器可以看到

a（）

，而不仅仅是一个声明，那么它可能会选择内联

a（）

。编译器不需要这样做，但根据优化设置和编译器本身的实现质量，它可能会这样做。然而，对于现代编译器来说，您的案例是一种相当常见且直接的优化

如果函数未声明为

static

（这非常简单地使其成为特定编译单元的本地函数），那么大多数编译器仍将在目标文件中保留函数

a（）

的定义，因此它可以与其他目标文件（对于其他编译单元）链接。即使它选择在定义它的编译单元内内联函数调用

如果函数被声明为

inline

（并且编译器具有定义的可见性），则实际上同样适用<代码>内联是标准允许编译器忽略的提示，无论程序员多么坚决。实际上，现代编译器在决定内联哪些函数方面往往比程序员做得更好

如果您有存储

a（）

地址的代码（例如，在指向函数的指针中），编译器可能会选择不内联它

即使编译器没有内联函数，智能链接器也可能选择（实际上）内联函数。然而，大多数C实现都使用传统的哑链接器作为工具链的一部分，因此这种类型的链接时间优化在实践中是不可能的

即使链接器没有，某些虚拟机主机环境也可能选择在运行时内联。这对于一个C程序来说是非常不寻常的，但并不超出可能的范围

就我个人而言，我不会为此担心。无论编译器是否进行这种类型的优化，都不会有明显的差异（例如，在程序性能、大小等方面），除非您拥有大量这样的函数

我不会使用宏。如果您真的不想在使用

b（）

时键入

，0

，那么只需编写函数

a（）

，让编译器担心它。只有当性能度量和分析显示函数

a（）

是性能热点时，才尝试手动进一步优化。可能不会

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或使用C++，并声明函数<代码>（）（代码）>第二个参数的默认值<代码> 0 /代码>；p> 前者是“尾部呼叫消除”，这是一种已知的优化策略；后者是不行的。如果

a（）

的定义在使用点可见，或者如果构建系统被指示执行链接时间或整个程序优化，那么它将做到这一点（以及更多）。（这意味着对于标准构建系统，

a（）

如果驻留在不同的翻译单元中，则不能内联。）它不会内联，因为“a”必须在全局符号表中导出，理论上可能从“外部”@M.M引用它（没有考虑到这一点）。你知道一个编译器，它真的可以做到这一点吗？@Ctx gcc就是这样做的。叮当声也是。测试起来非常简单。@Ctx AFAIK内联和外部链接并不是相互排斥的。编译器可以试探性地内联任何看似合适的函数。Gcc在O2优化级别上做到了这一点。谢谢，我真的没有想到这种可能性。这已经不是什么不寻常的事情了。gcc有-flto（），如果翻译单元被提供给单个gcc调用，则会跨这些转换单元进行优化。

$ cat > foo.c
void b(int, int);

void
a(int a)
{
        b(a, 0);
}

void
foo(void)
{
        a(17);
}

$ cc -fomit-frame-pointer -S -O2 foo.c

$ cat foo.s
a:
    xorl    %esi, %esi
    jmp b
foo:
    xorl    %esi, %esi
    movl    $17, %edi
    jmp b