Laufzeitoptimierte Funktionsaufrufe in C

Ein Block, der ein Zeilenende ausgibt, kann mit "static void newline(){ printf( "\n" ); }" durch eine Funktionsdefinition benannt und mit "newline()" aufgerufen werden oder mit "#define NEWLINE { printf( "\n" ); }" als Makro definiert und mit "NEWLINE" eingefügt werden. Im Falle des Makros entfallen die Aufrufkosten, aber dafür harmonieren Makros weniger mit anderen Konzepten der Sprache und können in bestimmten Fällen leicht zu Fehlern führen.

Grundsätzlich könnte eine C -Implementation aber einen Funktionsaufruf auch so umsetzen, daß an der Stelle des Funktionsaufrufs der Rumpf der aufgerufenen Funktion so eingesetzt wird, wie dies bei der Verwendung eines Makros geschehen würde. Dann könnte die Funktionsschreibweise verwendet werden, ohne daß die Aufrufkosten anfallen würden.

Tatsächlich gibt es in C ein Schlüsselwort, mit dem eine Funktion gekennzeichnet werden kann, um zu wünschen, daß sie ihr Aufruf laufzeitoptimiert wird. Eine C -Implementation kann dann eine Makro-ähnliche Einfügung des Funktionsrumpfes an der Stelle des Aufrufs vornehmen. Daß dies tatsächlich so geschieht, ist aber nicht garantiert, denn die Kennzeichnung drückt nur den Wunsch aus, daß Aufrufe der Funktion so schnell wie möglich durchgeführt werden sollen. Wie dies umgesetzt wird, das ist der C -Implementation überlassen.

Aber selbst, wenn eine C -Implementation den Funktionsrumpf nun bei jede Aufruf einfügt, so kann es Umstände geben, in denen ein Programm dadurch tatsächlich langsamer wird. Daher sollte der Entwickler in jedem Fall prüfen, ob hier ein gewünschter Effekt tatsächlich eintritt.

Das folgende Programmbeispiel zeigt die Verwendung dieses Schlüsselwortes. (Die Reihenfolge des Deklarationsspezifizierers "inline" und des Deklarationsspezifizierers "void" ist egal.)

kuckuck3.c

#include <stdio.h>

inline static void kehrreim() 
{ printf( "Sim sa la dim, bam ba,\n" ); 
  printf( "Sa la du, sa la dim -\n" ); } 
     
int main() 
{ { printf( "Auf einem Baum ein Kuckuck, -\n" );   kehrreim(); 
    printf( "Auf einem Baum ein Kuckuck sass.\n" ); } 
  { printf( "Da kam ein junger Jaeger, -\n" );     kehrreim(); 
    printf( "Da kam ein junger Jaegersmann.\n" ); } 
  { printf( "Der schoss den armen Kuckuck, -\n" ); kehrreim(); 
    printf( "Der schoss den armen Kuckuck tot.\n" ); }}

std::cout

Auf einem Baum ein Kuckuck, - 
Sim sa la dim, bam ba, 
Sa la du, sa la dim - 
Auf einem Baum ein Kuckuck sass. 
Da kam ein junger Jaeger, - 
Sim sa la dim, bam ba, 
Sa la du, sa la dim - 
Da kam ein junger Jaegersmann. 
Der schoss den armen Kuckuck, - 
Sim sa la dim, bam ba, 
Sa la du, sa la dim - 
Der schoss den armen Kuckuck tot.

Das Schlüsselwort "inline" wird in dieser Lektion vorgestellt, weil seine Verwendung gegenüber funktionsersetzenden Makrodefinitionen vorzuziehen ist und seine Kenntnis zum Verständnis von C -Programmen nützlich sein kann. Die Verwendung soll hier aber gar nicht empfohlen werden.

Am ehesten ist eine Laufzeitoptimierung des Aufrufs bei kleinen, oft aufgerufenen, Funktionen sinnvoll.

Allgemein empfehlenswert ist es, Blöcke durch grundsätzlich durch normale Funktionensdefinitionen ohne das Schlüsselwort "inline" zu benennen.

Erst wenn ein Programm korrekt arbeitet und sich dann herausstellt, daß es zu langsam ist, kann versucht werden, die Geschwindigkeit zu verbessern. Hierzu ist die Verwendung des Schlüsselwortes "inline" ein mögliches Mittel. Doch meistens stellt es sich dann heraus, daß weit größeren Verbesserungen durch Austausch der verwendeten Verfahren erzielt werden können. Da durch Versuche zur Beschleunigung von Programmen aber oft Fehler eingebaut werden, sollte dieses Ziel zunächst gar nicht angestrebt werden.