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感谢原作者的辛勤付出！

复习:

define：定义预编译时处理的宏；
只进行简单的字符替换，无类型检测
inline: 内联函数对编译器提出建议，是否进行宏替换，编译器有权拒绝
既为提出申请，不一定会成功

一、#define和inline

inline，一个神奇的关键字。有了它，你同时就可以获取函数和宏的优点。inline定义的函数，比起没有inline的函数来说，没有执行函数调用所带来的负担（对此可参见《C++程序的内存布局》），因此它是高效率的；比起宏来，它具有函数的可预期行为和参数类型检验。宏的行为难于预期，我们看看下面这个宏定义

 #define max(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )   
int a = 5, b = 0;  
max(++a, b); // a = a + 2  
max(++a, b+10); // a = a + 1  

如果这样：

inline int max(int a, int b)  
{  
     return a > b ? a : b;  
}  
int a = 5, b = 0;  
max(++a, b); // a = a + 1  
max(++a, b+10); // a = a + 1  

一切都很美好！但是会这么简单吗？
C++最初引入inline的原因是不想破坏类的封装，同时保持高效率。例如：

class stack {  
private:  
  int i;  
    
public:  
  int get() {return i;} // inline函数  
};   

想访问stack的成员变量i，想保持stack的封装，同时还想调用时高效率，那么请inline。
inline对于编译器而言，意味着“在编译阶段，将调用动作以被调用函数的本体替换之”。但是它只是一种建议，编译器可以去做，也可以不去做。从逻辑上来说，编译器将函数inline的步骤如下：

1、将inline函数体复制到inline函数调用点处；

2、为所用inline函数中的局部变量分配内存；

3、将inline函数的的输入参数和返回值映射到调用方法的局部变量空间中；

4、如果inline函数有多个返回点，将其转变为inline函数代码块末尾的分支（使用GOTO）。

经过以上处理，可消除所有与调用相关的痕迹以及性能的损失。inline通过消除调用开销来提升性能，并且允许进行调用间优化。我们看下面这段代码：

int test(){  
  int a = 6;  
  ...... // 此处省略代码未对a经行修改  
  int b = inline_func(b);  
  ...... // 此处省略代码未对b经行修改  
  int c = b + 1;  
  ......  
}  
  
inline int inline_func(int q) {  
  if (q > 10) return -1;  
  else if (q > 0) return (1 << q) - 1;  
  else return 0;  
}  

inline后

int test() {  
  int a = 6;  
  ...... // 此处省略代码未对a经行修改  
  int b;  
  {  
    int _temp_q = 6;  
    int _temp;  
    if (_temp_q > 10) _temp = -1;  
    else if (_temp_q > 0) _temp = (1 << q) - 1;  
    else _temp = 0;  
    b = _temp;  
  }  
  ...... // 此处省略代码未对b经行修改  
  int c = b + 1;  
  ......  
}  

优化后

int test(){  
  int a = 6;  
  ...... // 此处省略代码未对a经行修改  
  int b = 0x3f;  
  ...... // 此处省略代码未对b经行修改  
  int c = 0x40;  
  ......  
}  

上面我们主要说了inline函数的优点，那么inline函数的缺点有哪些呢？我们来看看：
1、代码膨胀。如果inline函数体过大且编译器还让它inline成功，那么你最终的程序会代码膨胀，从而造成设备缓冲命中率低，引起较多的页面错误，读写硬盘的次数增多，这样程序的性能就下降了！建议：inline函数体一般不要超过5行，不包括循环，不包括递归调用。

2、inline函数内部不要有static变量。inline函数的定义几乎总是放在头文件（.h）里，这允许多个实现文件（.cpp）得以引用。我们知道编译器是分别编译的，所以这个时候，在多个实现文件里就会有多个inline函数的展开，也就是说有个多个static变量，这恐怕不是我们期望的！

3、inline函数无法随着函数库升级而升级。如果f是函数库中的一个inline函数，使用它的用户会将f函数实体编译到他们的程序中。一旦函数库实现者改变f，所有用到f的程序都必须重新编译。如果f是non-inline的，用户程序只需重新连接即可。如果函数库采用的是动态连接，那这一升级的f函数可以不知不觉的被程序使用。

4、不要获取inline函数的地址。如果要取得一个inline函数的地址，编译器就必须为此函数产生一个函数实体，无论如何，编译器无法交出一个“不存在函数”的指针。注意，有些编译器可能会使用类的constructors和destructors的函数指针，用以构造和析构一个class对象的数组。另外类的constructors和destructors可能简单，但是其父类的类的constructors和destructors可能是复杂的，所以类的constructors和destructors往往不是inline函数的最佳选择！

5、inline虚函数往往是无效的。虚函数往往是运行时确定的，而inline是在编译时进行的，所以inline虚函数往往无效。当然如果直接用类的对象来使用虚函数，那么对有的编译器而言，也可起到优化的作用。

6、inline函数无法调试。原因请参见上面编译器将函数inline的步骤。所以请在项目后期，对程序进行profile后，再决定将那些函数inline化。

二、#define和其他相关

static
一、产生背景
引出原因：函数内部定义的变量，在程序执行到它的定义处时，编译器为它在栈上分配空间，大家知道，函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉，这样就产生了一个问题: 如果想将函数中此变量的值保存至下一次调用时，如何实现？
最容易想到的方法是定义一个全局的变量，但定义为一个全局变量有许多缺点，最明显的缺点是破坏了此变量的访问范围（使得在此函数中定义的变量，不仅仅受此函数控制）。类的静态成员也是这个道理。
解决方案：因此C++ 中引入了static，用它来修饰变量，它能够指示编译
器将此变量在程序的静态存储区分配空间保存，这样即实现了目的，又使得此变量的存取范围不变。
二、具体作用
Static作用分析总结：static总是使得变量或对象的存储形式变成静态存储，连接方式变成内部连接，对于局部变量（已经是内部连接了），它仅改变其存储方式；对于全局变量（已经是静态存储了），它仅改变其连接类型。(1 连接方式：成为内部连接；2 存储形式：存放在静态全局存储区)

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const
一、产生背景
a C++有一个类型严格的编译系统，这使得C++程序的错误在编译阶段即可发现许多，从而使得出错率大为减少，因此，也成为了C++与C相比，有着突出优点的一个方面。
b C中很常见的预处理指令 #define VariableName VariableValue 可以很方便地进行值替代，这种值替代至少在三个方面优点突出：
一是避免了意义模糊的数字出现，使得程序语义流畅清晰，如下例：

　　#define USER_NUM_MAX 107 
这样就避免了直接使用107带来的困惑。

二是可以很方便地进行参数的调整与修改，如上例，当人数由107变为201时，改动此处即可；
三是提高了程序的执行效率，由于使用了预编译器进行值替代，并不需要为这些常量分配存储空间，所以执行的效率较高。

然而，预处理语句虽然有以上的许多优点，但它有个比较致命的缺点，即，预处理语
句仅仅只是简单值替代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受C++严
格类型检查的好处，从而可能成为引发一系列错误的隐患。
Const 推出的初始目的，正是为了取代预编译指令，消除它的缺点，同时
继承它的优点。
现在它的形式变成了：

Const DataType VariableName = VariableValue ;

2. 具体作用
   1.const 用于指针的两种情况分析：

　    int const *A; 　//A可变，*A不可变
　    int *const A; 　//A不可变，*A可变

分析：const 是一个左结合的类型修饰符，它与其左侧的类型修饰符和为一个
类型修饰符，所以，int const 限定 *A,不限定A。int const 限定A,不限定A。
2.const 限定函数的传递值参数：
　 void Fun(const int Var);
　 分析：上述写法限定参数在函数体中不可被改变。
3.const 限定函数的值型返回值：

const int Fun1();
const MyClass Fun2();

分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新，当函数返回内部的类型时（如Fun1），已经是一个数值，当然不可被赋值更新，所以，此时const无意义，最好去掉，以免困惑。当函数返回自定义的类型时（如Fun2），这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员，所以，此时有意义。
4 传递与返回地址： 此种情况最为常见，由地址变量的特点可知，适当使用const，意义昭然。
5.　const 限定类的成员函数：

class ClassName {
　public:
　　int Fun() const;
　.....
}

注意：采用此种const 后置的形式是一种规定，亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。
获得能力：可以操作常量对象。
失去能力：不能修改类的数据成员，不能在函数中调用其他不是const的函数。