Delphi何时会使用`inline`，何时不会？

Question

我正在尝试优化一段代码，其中有这样的结构：

while (i > 0) do begin
  Dec(i);

这看起来很低效，所以我尝试了这个方法：

while (Dec(i) >= 0) do begin

那样做不起作用，因为Dec是一个过程而不是函数。

所以我重写成：

procedure Withloop;
var
  ....
  function Decr(var a: integer): integer; inline;
  begin
    Dec(a);
    Result:= a;
  end;

...
  while (Decr(i) >= 0) do begin

但是这将被编译为：

SDIMAIN.pas.448: while (Decr(i) >= 0) do begin
00468EE5 8BC4             mov eax,esp
00468EE7 E8D0FEFFFF       call Decr          <<--- A call??
00468EEC 85C0             test eax,eax
00468EEE 0F8D12FFFFFF     jnl $00468e06
00468EF4 EB01             jmp $00468ef7

然而，在程序的另一部分，它可以很好地内联一个函数。
有什么经验法则（或硬性规定）可以让我知道Delphi会遵守inline指令吗？

- Johan

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与你的说法相反，我认为你的第一段代码在这里是最有效的。 - Steve Mayne

你为什么要优化一个循环计数器呢？整数运算非常便宜，每次迭代只进行一次递减操作，所以如果循环有任何有趣的操作，那将占据绝大部分时间。而且这还没有触及到这个循环是否是优化的好候选对象的问题（它是热点代码还是仅占总运行时间的0.5%）。如果你了解一些机器代码的样子，你就会意识到前两个版本很容易编译成相同的代码。优化失败。 - user395760

@delnan，我有点讨厌人们默认你是个白痴。当然，循环是hot，否则我也不会费这个劲儿。测试做了更多的事情，但我将其简化到了本质。此外，我知道你不能内联asm函数，因此逻辑选择：function Decr(var a: integer): integer; inline; begin asm DEC EAX end; end;已经被排除了。 - Johan

我很难相信你会比第一个代码块做得更好。即使第二个代码块是有效的，为什么它会编译成比第一个代码块更快的东西呢？我认为delnan并没有认为你是个白痴。许多人对优化提出的问题都基于严重的误解。既然你没有声明这个特定的循环是代码中的热点，我们怎么能知道呢？现在，如果你在循环中做任何事情，那么while测试和dec将是微不足道的，所以也许delnan有一点道理。 - David Heffernan

你错了。for循环可以运行0次。请务必确保你的循环计数器是带符号整数。事实上，总是使用“Integer”。 - David Heffernan

Answer 1

Delphi文档 枚举了内联发生或不发生的条件：

任何形式的后期绑定方法都不会进行内联。这包括虚拟、动态和消息方法。 包含汇编代码的程序不会被内联。 构造函数和析构函数不会被内联。 主程序块、单元初始化和单元终止块不能被内联。 在使用之前未定义的例程不能被内联。 带有开放数组参数的例程不能被内联。 可以在包中内联代码，但是内联从不跨越包边界发生。 不会在循环依赖的单元之间进行内联。这包括间接循环依赖，例如，单元A使用单元B，单元B使用单元C，而单元C又使用单元A。在此示例中，在编译单元A时，不会将单元B或单元C的代码内联到单元A中。 当一个单元处于循环依赖状态时，编译器可以内联代码，只要要内联的代码来自于循环关系之外的单元。在上面的示例中，如果单元A还使用了单元D，则可以在A中内联来自单元D的代码，因为它不涉及循环依赖。 如果在接口部分中定义的例程访问了在实现部分中定义的符号，则该例程无法内联。 如果标记为inline的例程使用其他单元中的外部符号，则必须在uses语句中列出所有这些单元，否则该例程无法内联。 在while-do和repeat-until语句的条件表达式中使用的过程和函数不能被展开成内联。 在一个单元内，在调用函数之前应定义内联函数的主体。否则，当编译器到达调用点时，它不知道函数的主体，因此无法将其展开成内联形式。

在您的情况下，请检查此条件：

在while-do和repeat-until语句中使用的条件表达式中使用的过程和函数无法进行内联扩展。

- RRUZ

Answer 2

由于某些原因，编译器不会内联while循环控制表达式。Hallvard Vassbotn之前曾经讨论过这个问题（请阅读文章结尾部分）。

- kludg

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文章最后部分的简要概述：将 while True do begin if Decr(i) < 0 then Break; 中的 Decr 函数内联化。 - Sertac Akyuz