c++ - 在 C++ 中通过值传递还是通过引用传递到 const 更好？

Question

在 C++ 中是通过值传递还是通过引用传递到 const 更好？

我想知道哪种做法更好。我意识到通过引用传递到 const 应该可以在程序中提供更好的性能，因为您没有制作变量的拷贝。

Answer 1

过去通常建议最佳实践¹对所有类型使用传递常量引用，内置类型(char、int、double 等)，用于迭代器和函数对象(lambdas，派生自 std::*_function)。

在移动语义存在之前尤其如此。原因很简单:如果按值传递，则必须制作对象的拷贝，除了非常小的对象外，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，一个对象可以“按值”传递而不复制它。特别是，当您传递的对象是 rvalue 时，会出现这种情况。 .

就其本身而言，移动对象仍然至少与通过引用传递一样昂贵。然而，在许多情况下，一个函数无论如何都会在内部复制一个对象——即它会取得参数的所有权。²

在这些情况下，我们有以下(简化的)权衡:

1. 我们可以通过引用传递对象，然后在内部复制。
2. 我们可以按值传递对象。

“按值传递”仍然会导致对象被复制，除非对象是右值。在右值的情况下，对象可以被移动，所以第二种情况突然不再是“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 vector 、字符串……)，第二种情况大大比第一种更有效。因此，如果函数拥有参数的所有权，并且对象类型支持高效移动，建议使用传值方式。

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历史记录:

事实上，任何现代编译器都应该能够找出按值传递代价高昂的情况，并在可能的情况下将调用隐式转换为使用 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(interface)的情况下改变它。在某些特殊情况下(当函数被内联时)，如果编译器能够确定原始对象不会通过函数中的操作进行更改，则实际上会省略拷贝。

但通常编译器无法确定这一点，而 C++ 中移动语义的出现使这种优化的相关性大大降低。

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¹ 例如在 Scott Meyers，Effective C++。

²对于对象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作为构造对象状态的一部分。