EffectiveC++-条款20:宁以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value
一. 内容
- 默认情况下C++以by value的方式传递对象至(或来自)函数。而传值的方式需要调用对象的拷贝构造函数,如果拷贝的代价是昂贵的,无疑会降低代码运行效率。
- 在函数中以值传递对象时,需要创建临时对象,那么在对象的生成和销毁需要分别调用构造函数和析构函数,这也大大增加了传值的代价。
- 怎么回避这些默认的行为呢?以常引用的方式进行传递。使用引用不会有任何构造函数和析构函数被调用,常量性保证了函数不会对传入的参数做任何更改。
- 以by reference 传递参数的方式也避免了对象切割。当base class的形参以值传递的方式,传入derived class的实参,base class构造函数只会接受 base 的成分,而抛弃了derived 成分。这几乎绝对不是你想要的。采用引用,可以使得所有的成分得以保留。
- C++底层对于引用的实现是通过指针进行的。如果你的对象属于内置类型,passed by value的效率要比passed by reference高。STL 的迭代器和函数对象,也被设计为passed by value。
- 内置类型通常都相当小,有些人就认为所有小型的types都应该采用passed by value。但这实际上并不可靠。对象小不意味着拷贝构造函数不昂贵。比如STL容器,拷贝的大部分工作是容器中的数据。
- 即使小型types拥有不昂贵的拷贝构造函数,还是存在效率上的争议。某些编译器对待内置类型和用户自定义类型态度截然不同。举个例子,某些编译器拒绝把只由一个double组成的对象放入缓存器,却很乐意对一个double数组进行缓存。当这种事情发生,更好的做法是使用passed by reference。
- 小型types还有一个采用passed by reference的理由是:作为一个用户自定义类型,其大小容易变化。一个type当前较小,将来也许变大。甚至采用不同的编译器也会促使type大小的变化。
二. 总结
- 尽量以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value。前者通常比较高效,并可避免切割问题(slicing problem)。
- 以上规则并不适用于内置类型,以及 STL 的迭代器和函数对象。对它们而言,pass-by-value 往往比较适当。