c++ - 将参数作为对函数/方法的引用的性能相关问题

Question

当将参数传递给将在短时间内被调用数百万次的函数和方法时，传递所述参数的开销开始显现。

void foo(const SomeType& st) { ... }

对于 std::string、std::vector 等类型，规则是通过引用传递，这样就不会出现无意义的复制。然而，在处理诸如双打、整数等 POD 时，情况就完全不同了。

关于性能，如果函数/方法不需要改变参数，那么在决定是否应该通过引用、常量引用或复制传递时，常见的“需要注意的事项”是什么？

void foo1(SomeType& st)
{
   ...
}

void foo2(const SomeType& st)
{
   ...
}

void foo3(SomeType st)
{
   ...
}

void foo4(SomeType* st)
{
   ...
}

注意：这不是关于 const 正确性的问题。还寻找与 32/64 位平台上的 gcc 和 msvc 相关的答案。

一些可能相关的问答：

score 6 · Accepted Answer

最好的答案是让您阅读平台中的调用约定，但一般来说，对于小类型（那些适合寄存器甚至有时稍大的类型），按值传递通常会更快。当您通过指针或引用传递时，指针是按值传递的，这与复制原始对象的成本相同，而且还需要取消引用。

当对象变大时，复制指针加上取消引用的成本通常会小于复制大对象的成本，因此您应该使用引用。如果您不打算修改对象，请通过const&.

是否应该始终通过副本传递 int/unsigned int？是否应该仅在 64 位或更高的目标上通过副本传递双精度？

即使在 32 位架构中，您也应该按值传递整数和双精度数。同样，查看您的体系结构的调用约定（通常与编译器一起记录）。

如果函数可以内联 - 参数的传递方式是否重要？

如果函数是内联的，编译器可以对其进行优化，例如，通过将引用的使用替换原对象的使用来消除引用的成本。

通过 ref/const ref 传入时，别名如何影响问题？

如果您不打算修改参数（正如您在问题中声称的那样），别名将无关紧要。如果您传递可以以算法不期望的方式修改的指针/引用，您将遇到别名问题。

在什么情况下，参数的显式副本对堆栈有益？

忽略堆栈部分：当对象很小时。请注意，使用的调用约定甚至可能不使用堆栈（它可能会在寄存器中传递值）。我建议你阅读这篇关于不同调用约定的文章

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