c++ - 什么时候复制 vector ，什么时候传递引用？

Question

我正在使用一个经常使用 std::vector 的程序。还有很多分配/取消分配正在进行，有数十亿次，我正在努力避免尽可能多的分配/取消分配。由于我是 C++ 的新手，我对使用 vector 时发生的分配有一些疑问(例如，向其添加元素时)。我在 Win7 64 位机器上，程序是 32 位的，我使用的是当前版本的 MinGW 编译器。

我想知道，在以下情况下会发生什么，即如果 vector 被复制，作为引用传递，...

1.

std::vector<T> fillVector() {
    std::vector<T> returnVector;
    ...
    return returnVector;
}

std::vector<T> myVector = fillVector();

2.

 std::vector<T>& fillVector() {
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>;
    ...
    return (*returnVector);
}

std::vector<T> myVector = fillVector();

3.

std::vector<T>* fillVector() {
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>;
    ...
    return returnVector;
}

std::vector<T>* myVector = fillVector();

以及以下不同的操作:

4.

std::vector<T> myVector1;
... (myVector1 being filled)
std::vector<T> myVector = myVector1;

5.

std::vector<T>* myVector1 = new std::vector<T>;
... (myVector1 being filled)
std::vector<T> myVector = (*myVector1);

假设我不想更改 myFunction 中的参数/更改为 myFunction 中的 myVector 不会伤害其余部分程序:

6.

void myFunction(std::vector<T> myParam) {
   ...
}

std::vector<T> myVector;
... (myVector being filled)
myFunction(myVector);

7.

void myFunction(std::vector<T>& myParam) {
   ...
}

std::vector<T> myVector;
... (myVector being filled)
myFunction(myVector);

如果我的理解是正确的，最快的选项(意味着传递引用而不是创建拷贝并传递它们)将是 2/3、5 和 7。如果我错了请纠正我!

Answer 1

1.

std::vector<T> fillVector() {
    std::vector<T> returnVector;
    ...
    return returnVector;
}

std::vector<T> myVector = fillVector();

这很好。 vector按值返回，但在(命名的)返回值优化下，大多数编译器(至少在打开优化时)省略了对复制构造函数的调用。

此外，在 C++11 中，移动语义确保调用移动构造函数而不是复制构造函数，复制构造函数将简单地窃取返回 vector 的内容，而不会生成昂贵的拷贝。

2.

 std::vector<T>& fillVector() {
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>;
    ...
    return (*returnVector);
}

std::vector<T> myVector = fillVector();

不要这样做。动态分配的不必要开销，加上必须记住必须释放返回对象的负担。避免手动内存管理，更喜欢 1。

3.

std::vector<T>* fillVector() {
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>;
    ...
    return returnVector;
}

std::vector<T>* myVector = fillVector();

同上。避免手动内存管理。

4.

std::vector<T> myVector1;
... (myVector1 being filled)
std::vector<T> myVector = myVector1;

这是概念上不同的操作。您想在这里创建一个拷贝，看起来您做对了。在 C++11 中你可能想使用 std::vector<T> myVector = std::move(myVector1)如果您只需要传输 myVector1 的内容而不是复制它。

5.

std::vector<T>* myVector1 = new std::vector<T>;
... (myVector1 being filled)
std::vector<T> myVector = (*myVector1);

同上，您想要创建一个拷贝，但是您不必要地动态分配 vector 。这又将迫使您手动处理它的生命周期，这很糟糕且容易出错。不要这样做。

6.

void myFunction(std::vector<T> myParam) {
   ...
}

std::vector<T> myVector;
... (myVector being filled)
myFunction(myVector);

这里你路过myVector按值(value)。这是否可以优化取决于什么 myFunction应该与它的论点有关:它应该改变它吗？如果是这样，您是否希望这些更改在函数返回后可见？如果是，按值传递是正确的并且没有办法对其进行优化除非您想要乘坐myVector对象:在这种情况下，在 C++11 中，您可以在将其传递给函数时移动它。这将避免昂贵的、不必要的拷贝。

7.

void myFunction(std::vector<T>& myParam) {
   ...
}

std::vector<T> myVector;
... (myVector being filled)
myFunction(myVector);

这将通过引用传递，只要能看到 myFunction 的副作用就可以了在 myVector从函数返回后。不能笼统地说这是否正确，这取决于您的应用程序的特定逻辑。