Inline Functions

Inline function क्या है?

सामान्य function call की एक छोटी कीमत होती है: program function पर jump करता है, arguments भेजता है और वापस आता है। "दो numbers में बड़ा लौटाओ" जैसे एक line के function में यह overhead असली काम से भी ज़्यादा हो सकता है। Inline function compiler से कहता है कि function का body सीधे हर call वाली जगह पर रख दे, ताकि jump ही न हो।

यह lesson beginners के लिए है — syntax, उदाहरण, फ़ायदे और सीमाएँ। Headers और One Definition Rule के गहरे नियमों के लिए देखें C++ inline functions: ODR, headers और performance।

Syntax

inline return_type function_name(parameters) {
    // छोटा body
}

Keyword function की definition में return type से पहले लिखा जाता है।

उदाहरण: square और maximum

#include <iostream>

inline int square(int x) {
    return x * x;
}

inline int maxOf(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

int main() {
    std::cout << "Square of 7 : " << square(7) << "\n";
    std::cout << "Max(45, 62) : " << maxOf(45, 62) << "\n";

    int marks[] = {78, 91, 66, 84};
    int best = marks[0];
    for (int m : marks) best = maxOf(best, m);
    std::cout << "Highest mark: " << best << "\n";
    return 0;
}

अगर compiler square(7) को inline करे, तो बना code ऐसा होगा जैसे आपने सीधे 7 * 7 लिखा हो — कोई call नहीं।

Inline member functions

Class body के अंदर define किया गया member function अपने-आप inline होता है:

class Circle {
    double r;
public:
    Circle(double radius) : r(radius) {}
    double area() const { return 3.14159 * r * r; }   // अपने-आप inline
    double perimeter() const;                          // सिर्फ declared
};

inline double Circle::perimeter() const {              // बाहर defined: inline जोड़ें
    return 2 * 3.14159 * r;
}

Getters और setters ऐसे छोटे functions का classic उदाहरण हैं जिन्हें इसका फ़ायदा मिलता है।

Inline function vs macro

C में programmers speed के लिए macros लेते थे। Macro वाले तरीके में छिपे जाल हैं:

#define SQUARE_M(x) ((x) * (x))
inline int squareF(int x) { return x * x; }

int i = 3;
int a = SQUARE_M(i++);   // i दो बार बढ़ता है — गलत/undefined
int j = 3;
int b = squareF(j++);    // j एक बार बढ़ता है, b = 9

Compiler कब inline नहीं करेगा?

Compiler आमतौर पर मना करता है (या फ़ायदा नहीं होता) जब function:

• बड़ा हो या उसमें loops, switch या goto हों,
• recursive हो,
• उसमें static variables हों,
• function pointer से call हो या उसका address लिया गया हो,
• virtual हो और base pointer से call हो (run time पर तय)।

Optimisation (-O2) वाले modern compilers बिना inline लिखे छोटे functions को भी inline कर देते हैं। इसलिए inline headers में define होने वाले छोटे functions के लिए लें, बड़े functions की speed trick की तरह नहीं।

फ़ायदे और नुकसान

आम गलतियाँ

• बड़े या recursive functions को inline लिखकर speed की उम्मीद करना।
• Header में function को inline declare करना पर definition .cpp में रखना — दूसरी files में "undefined reference" errors। Inline functions वहीं define होने चाहिए जहाँ इस्तेमाल हों, आमतौर पर header में।
• यह मानना कि inline से inlining पक्की है।
• जहाँ inline (या constexpr) function सुरक्षित हो, वहाँ macro लेना।

सारांश

• inline compiler से calls की जगह function body रखने को कहता है।
• बहुत छोटे, बार-बार call होने वाले functions के लिए सबसे अच्छा।
• Class के अंदर define किए गए member functions अपने-आप inline होते हैं।
• Inline functions type-safe हैं और arguments एक बार evaluate करते हैं — macros के विपरीत।
• Compiler inline को अनदेखा कर सकता है; बड़े या recursive functions पर न लगाएँ।

संबंधित: functions, preprocessor directives, inline functions विस्तार से।