Question

在C ++中通过值传递或通过常量引用传递是否更好？

我想知道哪个是更好的做法。我意识到通过常量引用传递应该在程序中提供更好的性能，因为你没有复制变量。

Answer 1

以前通常建议最佳做法¹ 使用const ref传递所有类型，但内置类型（char除外）， int，double等），用于迭代器和函数对象（lambdas，派生自std::*_function的类）。

在移动语义存在之前尤其如此。原因很简单：如果你通过值传递，则必须创建对象的副本，除了非常小的对象之外，这总是比传递引用更昂贵。

使用C ++ 11，我们获得了move semantics。简而言之，移动语义允许在某些情况下，可以“按值”传递对象而不复制它。特别是，当您传递的对象是rvalue时，就是这种情况。

本身，移动物体仍然至少与通过参考传递一样昂贵。但是，在许多情况下，函数会在内部复制一个对象 - 即它将占用参数的所有权。²

在这些情况下，我们有以下（简化）权衡：

我们可以通过引用传递对象，然后在内部复制。
我们可以按值传递对象。

“按值传递”仍然会导致复制对象，除非该对象是右值。在rvalue的情况下，可以移动对象，这样第二种情况突然不再“复制，然后移动”，而是“移动，然后（可能）再次移动”。

对于实现正确移动构造函数的大型对象（例如向量，字符串......），第二种情况比第一种情况更有效。因此，如果函数获取参数的所有权，并且对象类型支持有效移动，建议使用pass by value。

历史记录：

实际上，任何现代编译器都应该能够确定何时传递值很昂贵，并且如果可能的话隐式转换调用以使用const ref。

理论上。在实践中，编译器不能总是在不破坏函数的二进制接口的情况下改变它。在某些特殊情况下（当函数被内联时），如果编译器可以通过函数中的操作确定原始对象不会被更改，则实际上将省略该副本。

但总的来说编译器无法确定这一点，并且C ++中移动语义的出现使得这种优化的相关性降低了。

¹例如在Scott Meyers， Effective C ++ 。

²对于构造函数来说尤其如此，它可以接受参数并将它们存储在内部以构成构造对象状态的一部分。

Answer 2

编辑： Dave Abrahams关于cpp-next的新文章：

Want speed? Pass by value.

复制便宜的结构的值传递具有额外的优点，即编译器可以假定对象不是别名（不是相同的对象）。使用pass-by-reference，编译器不能总是假设。简单的例子：

foo * f;

void bar(foo g) {
    g.i = 10;
    f->i = 2;
    g.i += 5;
}

编译器可以将其优化为

g.i = 15;
f->i = 2;

因为它知道f和g不共享相同的位置。如果g是引用（foo＆amp;），则编译器不能假设。因为g.i然后可能被f-＆gt; i别名并且必须具有值7.因此编译器必须从内存中重新获取g.i的新值。

对于更实用的规则，Move Constructors文章（强烈推荐阅读）中提供了一套很好的规则。

如果函数打算将参数更改为副作用，请使用非const引用。
如果函数没有修改其参数且参数是基本类型，则按值取值。
除非在下列情况下，否则请使用const引用
- 如果函数需要复制const引用，请按值获取。

上面的“原语”基本上是指几个字节长的小数据类型，不是多态的（迭代器，函数对象等......）或复制起来很昂贵。在那篇论文中，还有另一条规则。这个想法是有时人们想要复制（如果参数不能被修改），有时人们不想要（如果有人想在函数中使用参数本身，如果参数是临时的话），例如）。该文件详细解释了如何做到这一点。在C ++ 1x中，该技术可以在语言支持下本地使用。在那之前，我会遵守上述规则。

示例：要使字符串大写并返回大写版本，应始终按值传递：无论如何都必须复制它（一个不能直接更改const引用） - 所以最好使其变为透明尽可能让调用者尽早复制，以便调用者尽可能地进行优化 - 详见该文章：

my::string uppercase(my::string s) { /* change s and return it */ }

但是，如果您不需要更改参数，请参考const：

bool all_uppercase(my::string const& s) { 
    /* check to see whether any character is uppercase */
}

但是，如果参数的目的是在参数中写入内容，则通过非const引用传递它

bool try_parse(T text, my::string &out) {
    /* try to parse, write result into out */
}

Answer 3

取决于类型。您正在添加必须进行引用和取消引用的小额开销。对于大小等于或小于使用默认副本ctor的指针的类型，传递值可能会更快。

Answer 4

正如已经指出的那样，它取决于类型。对于内置数据类型，最好按值传递。即使是一些非常小的结构，例如一对整数，也可以通过传递值来表现得更好。

这是一个示例，假设您有一个整数值，并且您希望将其传递给另一个例程。如果该值已被优化以存储在寄存器中，那么如果要将其作为引用传递，则首先必须将其存储在内存中，然后将指向该内存的指针放在堆栈中以执行调用。如果它是通过值传递的，那么所需要的只是将寄存器压入堆栈。（细节比给定不同的呼叫系统和CPU更复杂。）

如果你正在进行模板编程，你通常被迫总是通过const ref，因为你不知道传入的类型。传递一些不好的值传递惩罚比传递一个内置的惩罚更糟糕-in由const ref。

输入

Answer 5

听起来你得到了答案。通过价值传递是昂贵的，但如果您需要，可以给您一份副本。

Answer 6

这是我在设计非模板函数的界面时通常所做的工作：

如果函数不想修改参数，则传递值复制的值很便宜（int，double，float，char，bool等...请注意，标准库中的std :: string，std :: vector和其余容器都不是）
< / LI>
如果要复制的值很昂贵，那么传递const指针不希望修改指向的值，NULL是函数处理的值。
如果复制值和函数的值很高，则通过非const指针传递想要修改指向的值，NULL是函数处理的值。
当复制值很昂贵且函数不想修改引用的值时，通过const引用传递，如果使用指针，则NULL将不是有效值。
当复制值很昂贵时，通过非const引用传递，并且函数想要修改引用的值，如果使用指针，则NULL将不是有效值。

Answer 7

通过const引用的规则更好。但是如果你需要在本地修改函数参数，最好使用值传递。对于某些基本类型，性能通常与传递值和引用相同。实际上是指针在内部由指针表示，这就是为什么你可以期望，对于指针来说两个传递在性能方面是相同的，或者甚至通过值传递可以更快，因为不必要的解引用。

Answer 8

根据经验，非类类型的值和类的const引用。如果一个类真的很小，那么传递值可能会更好，但差别很小。你真正想要避免的是通过价值传递一些巨大的类并将它全部重复 - 如果你传递一个std :: vector并且其中含有相当多的元素，这将产生巨大的差异。

Answer 9

传递小类型的值。

传递大型类型的const引用（大型的定义可能因机器而异）但是，在C ++ 11中，如果要使用数据，则传递值，因为您可以利用移动语义。例如：

class Person {
 public:
  Person(std::string name) : name_(std::move(name)) {}
 private:
  std::string name_;
};

现在调用代码会执行：

Person p(std::string("Albert"));

只会创建一个对象并将其直接移动到类name_中的成员Person中。如果您通过const引用，则必须创建一个副本以将其放入name_。

Answer 10

通过引用传递比通过值传递更好。我正在解决 Leetcode 上的最长公共子序列问题。它显示了按值传递的 TLE，但接受了按引用传递的代码。我花了 30 分钟才弄明白。

Answer 11

简单的区别： - 在函数中我们有输入和输出参数，所以如果你传递的输入和输出参数是相同的，那么如果输入和输出参数不同则使用引用调用，那么最好使用按值调用。

示例void amount(int account , int deposit , int total )

输入参数：账户，存款输出参数：总计

输入和输出是不同的使用vaule呼叫

void amount(int total , int deposit )

输入总存款输出总数

在C ++中通过值传递或通过常量引用传递是否更好？

11 个答案:

Want speed? Pass by value.