Почему inline функция класса C++ медленнее обычной inline функции?

Проблема решена: действительно с -O3 результат одинаковый. Без флага оптимизации, компилятор просто не раскрывает inline функции. Спасибо jcmvbkbc и Армянское Радио

Почему inline функция класса C++ медленнее обычной inline функции?

Значит есть надежда, что все может быть правильно сделано.
Можете, пожалуйста, указать ваше окружение (ОС, компилятор, опции)?
Измерение времени:

struct TimePrinter {
  timeval t1, t2;
  std::string name;

  TimePrinter(const std::string &name_) : name(name_) {
    gettimeofday(&t1, NULL);
  }

  ~TimePrinter() {
    gettimeofday(&t2, NULL);
    double elapsedTime;
    elapsedTime = (t2.tv_sec - t1.tv_sec) * 1000.0;     // sec to ms
    elapsedTime += (t2.tv_usec - t1.tv_usec) / 1000.0;  // us to ms
    std::cerr << name << " tooks " << elapsedTime << " ms" << std::endl;
  }
};

Использование:

std::vector<double> v1(10000000), v2(10000000), v3;
  {
    TimePrinter printer("sum");
    sum(v3, v1, v2);
  }
  {
    TimePrinter printer("direct sum");
    direct_sum(v3, v1, v2);
  }
  {
    TimePrinter printer("transform sum");
    direct_sum_transform(v3, v1, v2);
  }

Посмотрите на нашу с Армянское Радио переписку: там я указал параметры.
Компилятор: g++ (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2
Опции: -O1

Почему inline функция класса C++ медленнее обычной inline функции?

Армянское Радио:
g++ (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2
Опции: -O1

Почему inline функция класса C++ медленнее обычной inline функции?

Transform оказался медленнее (OpenMP отключен):
sum tooks 227.061 ms
direct sum tooks 131.993 ms
transform sum tooks 231.368 ms

template <class T>
inline void direct_sum_transform(std::vector<T> &result, const std::vector<T> &a,
                            const std::vector<T> &b) {
  if (a.size() != b.size())
    throw std::invalid_argument("vectors must have same size");
  if (result.size() < a.size()) result.resize(a.size());
  std::transform(std::begin(a), std::end(a), std::begin(b), std::begin(result),
                 std::plus<T>());
}