周知內(nèi)聯(lián)是為了消除函數(shù)調(diào)用的代價(jià)，即四大指令序列：調(diào)用前序列、被調(diào)者起始序列、被調(diào)者收尾序列、返回后序列。它們通常對(duì)應(yīng)到體系結(jié)構(gòu)調(diào)用者保存/恢復(fù)寄存器集合與被調(diào)者保存/恢復(fù)寄存器集合之約束。這個(gè)本質(zhì)也是內(nèi)聯(lián)的前提。試問(wèn)如果有某體系結(jié)構(gòu)比如S，它任意深度的函數(shù)調(diào)用代價(jià)幾乎為零，那么顯然內(nèi)聯(lián)是沒(méi)意義沒(méi)必要的。但是S可能存在嗎？我認(rèn)為不太可能。因?yàn)闄C(jī)器的資源比如寄存器集數(shù)量與堆棧空間是有限的，且調(diào)用需要知曉上下文，所以不能夠支持任意深度的調(diào)用，但是可以支持有限深度比如4層調(diào)用，這4層調(diào)用代價(jià)幾乎為零，假設(shè)再來(lái)一層，那么第5層調(diào)用代價(jià)就不為零了，這時(shí)如果內(nèi)聯(lián)第5層就變成4層調(diào)用，代價(jià)又幾乎為零。綜上所述，內(nèi)聯(lián)無(wú)論在何種體系結(jié)構(gòu)，即使在一定深度內(nèi)沒(méi)意義也不會(huì)破壞性能。

體系結(jié)構(gòu)直接影響程序性能。主要體現(xiàn)在指令集、寄存器、cache三塊。它們對(duì)于編譯器實(shí)現(xiàn)代碼優(yōu)化必須都考慮，尤其cache比如內(nèi)聯(lián)優(yōu)化、循環(huán)展開(kāi)、基本塊布局、函數(shù)重排，如果不是因?yàn)橛衏ache這玩意，內(nèi)聯(lián)優(yōu)化的復(fù)雜性會(huì)大為降低，因?yàn)椴挥每紤]代碼膨脹引起的副作用即cache缺失，只要評(píng)估函數(shù)的指令數(shù)與動(dòng)態(tài)執(zhí)行消耗的關(guān)系，指令數(shù)很少但執(zhí)行耗費(fèi)很多時(shí)鐘周期的，則不宜內(nèi)聯(lián)，尤其函數(shù)為非葉子結(jié)點(diǎn)；指令數(shù)很多但執(zhí)行耗費(fèi)較少的，則可僅內(nèi)聯(lián)其中的快速路徑代碼。因現(xiàn)實(shí)存在cache這玩意，就必須權(quán)衡代碼膨脹帶來(lái)的副作用，是否能接受一定的膨脹，需要精確評(píng)估，構(gòu)建函數(shù)調(diào)用頻率與其靜態(tài)調(diào)用位置的矩陣，計(jì)算收益比如平均執(zhí)行一次的耗時(shí)是否減少，若收益為正且明顯則可內(nèi)聯(lián)，否則不宜內(nèi)聯(lián)。

有些編譯器為了簡(jiǎn)單處理，不會(huì)內(nèi)聯(lián)帶靜態(tài)變量的函數(shù)哪怕指令數(shù)很少，或者內(nèi)聯(lián)不太正確比如LLVM（詳見(jiàn)下文）。其實(shí)單從技術(shù)上可以做到，不過(guò)要復(fù)雜些，復(fù)雜在于鏈接器的協(xié)作。為了保證函數(shù)級(jí)靜態(tài)變量的語(yǔ)義，編譯時(shí)要預(yù)留全局唯一標(biāo)志與構(gòu)造函數(shù)的占位符，在調(diào)用者體內(nèi)插入對(duì)全局唯一標(biāo)志的（位）判斷（標(biāo)志字的一位對(duì)應(yīng)一個(gè)靜態(tài)變量，表明是否已構(gòu)造或初始化賦值）、構(gòu)造函數(shù)調(diào)用/初始化賦值、置位標(biāo)志，而鏈接時(shí)要確定全局唯一標(biāo)志及構(gòu)造函數(shù)的地址。靜態(tài)變量、全局唯一標(biāo)志放于可執(zhí)行文件的數(shù)據(jù)區(qū)，全局唯一構(gòu)造/初始化及析構(gòu)函數(shù)放于代碼區(qū)，具體布局位置可以靈活，比如. data. static_obj，. text. obj. ctor/dtor。如果這種函數(shù)性能影響較大需要內(nèi)聯(lián)優(yōu)化，而編譯器不支持，有個(gè)替代的辦法是用全局變量或文件/類(lèi)級(jí)別的靜態(tài)變量，輔以對(duì)應(yīng)標(biāo)志處理一次性構(gòu)造或初始化賦值（必要時(shí)將這處理封裝為一個(gè)函數(shù)以確保目標(biāo)函數(shù)被內(nèi)聯(lián)），可達(dá)到同樣效果不足之處是作用域擴(kuò)大了。

關(guān)于LLVM對(duì)于帶靜態(tài)變量的函數(shù)之內(nèi)聯(lián)的測(cè)驗(yàn)結(jié)果