参数传递礼仪 (C++) 恒量与值

Parameter Passing Etiquette (C++) const& vs. value

本文关键字：C++ 参数传递      更新时间：2023-10-16

如果函数需要与参数相关的只是查看其值，那么是否应该始终通过常量引用传递该参数？

我的一位同事说小类型无关紧要，但我不同意。

那么这样做有什么好处吗：

void function(char const& ch){ //<- const ref
    if (ch == 'a'){
        DoSomething(ch);
    }
    return;
}

在此：

void function(char ch){ //<- value
    if (ch == 'a'){
        DoSomething(ch);
    }
    return;
}

对我来说，它们的大小似乎相同：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
int main(){
    char ch;
    char& chref = ch;
    std::cout << sizeof(ch) << std::endl; //1
    std::cout << sizeof(chref) << std::endl; //1
    return EXIT_SUCCESS;
}

但我不知道是否总是如此。
我相信我是对的，因为它不会产生任何额外的开销，而且它是自我记录的。
但是，我想问社区我的推理和假设是否正确？

你的同事是对的。对于小型类型（char，int），当不修改变量时，通过引用传递是没有意义的。按值传递会更好，因为指针的大小（用于通过引用传递的情况）大约是小类型的大小。

此外，按值传递，打字较少，可读性略高。

即使sizeof(chref)与sizeof(ch)相同，在大多数系统上，逐个引用传递字符确实会占用更多的字节：尽管该标准没有说明引用的实现的任何具体内容，但地址（即指针）经常在幕后传递。启用优化后，这可能无关紧要。对模板函数进行编码时，不会修改的未知类型的项应始终通过 const 引用传递。

就小类型而言，您可以使用const限定符按值传递它们，以强调您不会通过函数的签名接触参数的观点：

void function(const char ch){ //<- value
    if (ch == 'a'){
        DoSomething(ch);
    }
    return;
}

对于较小的值，创建引用并取消引用的成本可能大于复制它的成本（如果存在差异）。当您考虑到引用参数几乎总是作为指针实现时，尤其如此。如果您只是将值声明为 const，则两者都可以很好地记录（我仅将此值用于输入，它不会被修改）。我通常只是按值const所有标准内置类型，并将所有用户定义的/STL类型作为const &。

您的sizeof示例存在缺陷chref因为它只是ch的别名。对于任何类型的T，您都会获得相同的sizeof(T)结果。

大小与

通过的大小不同。结果取决于 ABI 调用约定，但sizeof(referenceVariable)会产生sizeof(value)。

如果函数需要与参数相关的只是查看其值，那么是否应该始终通过常量引用传递该参数？

这就是我所做的。我知道人们不同意我的观点，并主张按值传递小内置，或者更喜欢省略const。通过引用传递可以添加指令和/或占用更多空间。我传递这种方式是为了保持一致性，并且因为始终衡量任何给定平台的最佳通过方式维护起来很麻烦。

除了可读性之外，没有其他优势（如果这是您的偏好）。性能可能会受到非常轻微的影响，但在大多数情况下，这不会是一个考虑因素。

按值传递这些小内置更常见。如果按值传递，则可以const限定定义（独立于声明）。

我的建议是，绝大多数团队应该简单地选择一种方式来通过并坚持下去，除非每个指令都很重要，否则性能不应该影响这一点。const从不受伤。

在我看来，您通过 const 引用传递的一般方法是一个很好的做法（但请参阅下文，了解您的示例的一些警告）。另一方面，您的朋友是正确的，对于内置类型，通过引用传递不会导致任何显着的性能提升，甚至可能导致边际性能损失。我来自 C 背景，所以我倾向于根据指针来考虑引用（即使存在一些细微的差异），并且在我熟悉的任何平台上，"char*"都会比"char"大。

[编辑：删除了不正确的信息。

在我看来，底线是，当你传递更大的用户定义类型时，被调用的函数只需要读取值而不修改它们，通过"type const&"传递是一个很好的做法。正如您所说，它是自我记录的，有助于阐明内部 API 各个部分的角色。

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