C++人该知道的N个问题与做法：尽量使用引用传递代替值传递

分手后的思念是犯贱 2022-12-03 05:22 129阅读 0赞

对于C++一种继承自C的方式缺省情况就是以**值传递**。

传递对象至函数，除非特殊指定，否则函数参数都是以实际实参的副本为初值，而且调用端所获得的也是函数返回值的副本，

### 值传递带来的后果一 ###

值传递有很多的**耗时操作**；

看如下例程序：

class Person 
    {
     public:
        Person();               //构造
        virtual ~Person();     //析构
     private:
        string name;
        string address;
    };
    
    class Student : public Person
    {
     public:
        Student();
        ~Student();
     private:
        string SchoolName;
        string SchoolAddress;
    };

假设有函数：bool validateStudent(Student s)； //以值传递方式接受Student对象

Student Tom;
    bool TomIsOK = validateStudent(Tom);

当上述函数被如此调用时会发生什么事情？

> 无疑可以看出，首先**Student的拷贝构造会被调用 即以Tom为基础将s进行初始化**，
> 
> 同样的，**当函数validateStudent返回时s会被销毁而调用一次析构函数**，因此对于现在而言的成本是一次构造，一次析构；

> 但是我们看到**Student中有两个string类型的成员变量**，所以Student每次构造都会构造两个string对象，此外Student还继承与类Person，一个**Person对象又有两个string对象**，所以每次以值传递一个Student对象会调用一次Student拷贝构造，一次Person拷贝构造，四次string构造以及对应的析构，总计**六次构造和六次析构**，可想而知的损耗。

**解决这种问题的方式就是引用传递：**

引用传递方式效率要高的多：没有任何构造函数和析构函数被调用，没有新对象被创建。

**值得注意的是有时最好加上const**，因为上面已经提到了，当你是值传递的时候，调用者不会对传入的参数进行任何改变，只是对其副本进行修改或是其他操作，但现在是引用传递，如果你在忧虑调用者会不会改变他们传入的值时，加上const就是必要的。

### 值传递带来的后果二 ###

值传递可能会带来**“对象收割”**问题；

即当一个派生类对象以值方式传递，并被当做一个基类对象，基类的拷贝构造函数会被调用，此时就会造成 ” 此派生对象的特化性质行为 “ 被切割掉，仅仅留下基类中所存在的行为；

看如下例程序：

class Window
    {
     public:
        string name() const     //窗口名称
        virtual void display() const   //显示窗口和内容
    };
    
    class ChildWindow : public Window
    {
     public:
        virtual void display() const;
    };

如果所有的窗口都有一个名称，都可以通过函数name取得，所有的窗口都可以显示，可以通过函数display完成。可知display是一个虚函数，那么子类中的实现方式一定会有特化的行为，假设我们希望写一个函数打印窗口名称，然后显示窗口。

void printNameAndDisplay(Window w)     //参数被切割
    {
        cout<<w.name();
        w,display();
    }

当我们调用该函数时：

ChildWindow ChildWnd;
    printNameAndDisplay(ChildWnd);

参数w会被构造成一个window对象，因为是值传递；ChildWindow 特质化的信息会被切割掉。无论传递的原来是什么类型都会表现为window类型。

**而解决切割问题的方法是使用引用传递：**

void printNameAndDisplay(const Window& w)     //参数不会被切割
    {
        cout<<w.name();
        w,display();
    }

这时传进来的窗口是什么类型，w就表现什么类型。

### 什么时候可以用值传递 ###

引用往往都是通过指针实现的，因此通过引用传递意味着其实真正传递的是指针。

所以，如果你有一个对象属于**内置类型**（如int等），值传递往往比引用传递效率高一点，这一点也适用于**STL的迭代器和函数对象**

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