c++ - 为什么存储引用而不是请求两次我的应用程序要慢得多？

Question

一个对象内存有一个带有签名的方法

BinaryPattern const& getPattern(unsigned int index) const;

我在下面的 for 循环中使用它:

for (unsigned int k = 0; k < memory->size(); k++) {
    const BinaryPattern s = memory->getPattern(k);
    w += s.at(i) * s.at(j);
}

这很慢。令人惊讶的是，我发现下面的速度要快得多:

for (unsigned int k = 0; k < memory->size(); k++) {
    w += memory->getPattern(k).at(i) * memory->getPattern(k).at(j);
}

“getPattern()”不做任何计算，它几乎只是返回存储在 vector 中的模式。

当我将引用存储在变量中时，为什么会慢很多？我最初这样做是为了加快速度，因为我预计检索引用两次会更慢。

Answer 1

因为

const BinaryPattern s = memory->getPattern(k);

通过调用其复制构造函数制作对象的拷贝。由于您不想更改它，因此存储一个引用:

const BinaryPattern& s = memory->getPattern(k);
//                 ^
//                 note this

(由于使用 const 引用捕获右值会延长右值的生命周期，直到引用终止，如果 getPattern() 的签名被更改为返回，这甚至可以工作拷贝，而不是引用。)

---

在优化构建中(你没有比较调试构建，是吗？)，编译器可能能够确定对函数的两次调用

memory->getPattern(k).at(i) * memory->getPattern(k).at(j)

没有任何副作用，因此保留了对第一次调用获得的对象的引用并优化了第二次调用——得到我上面建议的代码。

显然，复制 BinaryPattern 对象的成本不可忽略。