什么是Intrinsics？

Question

有人能解释一下它们是什么以及我为什么需要它们吗？如果我需要使用内在函数，我要构建何种应用程序？

- Scott J

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http://en.wikipedia.org/wiki/Intrinsic_function - sellibitze

Answer 1

内置函数是编译器在可能的情况下直接实现的函数，而不是链接到库提供的函数实现。

一个常见的例子是strncpy()。

对于短字符串，调用strncpy()函数需要设置一个'堆栈帧'和返回地址，这将比复制字节本身消耗更多时间。更糟糕的是，对CPU预取缓存的影响会使CPU执行停止数个时钟周期。

相反，编译器会在调用strncpy()的地方直接实现内置函数。在strncpy()的示例中，字节复制代码将直接在该位置发出。

与strncpy()示例类似，如果满足所需约束条件，则每个内置函数都直接作为内联代码实现。

非内置函数的内置函数复制通常仍存在于标准库中，以防需要函数的地址。

与内联函数相比，内置函数由编译器提供。在C程序的源代码中没有写入内置函数的位置，也没有必须链接的库实现。内联函数不同之处在于编译器读取内联函数的源代码，但类似于后来它可能直接将编译后的内联函数翻译成目标代码，省略了函数调用的开销。

简而言之，内置函数和内联函数的实际区别在于，即使您没有#include包含函数声明的头文件，内置函数仍将"存在"。对于内联函数，必须先#include包含函数声明的头文件才能使用。

- Heath Hunnicutt

Answer 2

通常，“内在函数”是指内置的函数，即大多数标准库函数，编译器可以/将会生成内联代码，而不是调用库中的实际函数。例如，像这样的调用：memset（array1，10，0） 可以被编译为类似以下内容的x86代码：

 mov ecx, 10
 xor eax, eax
 mov edi, offset FLAT:array1
 rep stosb

像这样的内部函数纯粹是为了优化而存在的。 "需要"内部函数的情况很可能是编译器支持内部函数，使您可以生成编译器无法（或通常不会）直接生成的代码。 显而易见的例子是，针对x86的许多编译器具有“MMX Intrinsics”，使您可以使用实际上只是MMX指令的直接表示的“函数”。

- Jerry Coffin

Answer 3

内置函数是编译器作为函数暴露出来的，不属于任何库。

你最可能会使用的是汇编内置函数，编译器将其视为它们代表的机器指令。例如，在需要利用编译器没有自动生成的特定CPU指令的代码中，并且您不一定需要完整的内联汇编部分时，您可以使用它们。

- greyfade

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使用情况：SIMD指令集（SSE、Altivec、Neon），编译器很难确定何时使用它们，但是与汇编相比，在C语言编码中仍然可以获得寄存器分配/堆栈帧管理的好处。 - centaurian_slug

Answer 4

“Intrinsics”是一门语言中编译器能够识别并自动实现而不需要程序声名的特性。编译器可能会或可能不会链接到运行库来执行操作。例如，在C++中，结构体复制操作是隐式的:

struct {
    int  a;
    char b [100];
    long c [27];
} s, t;

...
s = t;   // this statement copies hundreds of bytes, likely with a rtl call

其他的例子包括Fortran等语言，这些语言有对复杂类型的隐式支持，并且三角函数（如正弦、正切等）不需要声明也无法声明。PHP、Javascript、Ruby等语言有数百个内置函数，例如用于创建和搜索数组，执行正则表达式匹配等等。

至于你的其他问题，唯一的区别就是是否需要声明。例如，使用三角函数的C++程序必须包含数学库声明：

#include <math.h>

没有特别的应用程序模式依赖于内在函数，这只是编译器作者和程序员关注的问题。

- wallyk