一般问题:在 C/C++ 中作为指针传递什么

General question: What to pass as pointer in C/C++?

本文关键字：指针 什么 C++ 问题      更新时间：2023-10-16

嘿，我想知道是否值得通过指针传递原始的单个值，如int、float、double或char？可能不值得！？但是，如果您只是通过指针传递所有内容，这是否会使程序变慢？你应该总是只将数组作为指针传递吗？谢谢！

我想知道是否值得通过指针传递原始的单个值，如 int、float、double 或 char？

你想完成什么？是否希望能够写入传入的值？还是您只需要使用它？如果你想写它，惯用的方式是通过引用传递。如果您不需要写入它，则最好避免意外写入它并按值传递的任何风险。按值传递将创建变量的副本以供本地使用。（顺便说一句，如果您不想复制并且想要一定程度的安全性，您可以通过 const 引用）

但是，如果您只是通过指针传递所有内容，这是否会使程序变慢？

很难说。取决于很多事情。在按值传递和按引用（或指针）传递中，您创建一个新的基元类型。按值传递，您正在制作副本。在通过引用/指针传递时，您将地址传递给原始地址。但是，在后一种情况下，您需要额外的内存提取，该内存可能会缓存，也可能不会缓存。如果不测量它，很难说 100%。

话虽如此，我怀疑差异是否明显。编译器可能能够在许多按值传递的情况下优化副本，如本文所述。（感谢空格 C0wb0y）。

你应该总是只将数组作为指针传递吗？

由此。

C++不可能按值将完整的内存块作为参数传递给函数，但允许我们传递其地址。

传递数组：

 int foo(int bar[], unsigned int length)
 {
       // do stuff with bar but don't go past length
 }

我建议避免使用数组并使用std：：vector，它具有更容易理解的复制语义。

如果您关心的是速度，那么通过指针传递基元值可能不值得 - 然后您就有"间接"的开销来访问该值。

但是，指针通常是"总线的宽度"，这意味着处理器可以一次发送整个值，而不是"移位"值以发送总线。 因此，指针在总线上的传输速度可能比较小的类型（如 char）更快。 这就是为什么旧的Cray计算机曾经将其char值设为32位（当时总线的宽度）的原因。

在处理大型对象（如类或数组）时，传递指针比将整个对象复制到堆栈上更快。这适用于 OOP，例如

查看您最喜欢的C++教科书，了解"输出参数"的讨论。

将指针用于输出参数而不是引用的一些优点是：

    没有

  • 令人惊讶的行为，没有远距离操作，呼叫站点和调用方的语义都很清楚。

  • 与 C 的兼容性（您的问题标题表明这一点很重要）

  • 从共享库或 DLL 导出的函数可由其他语言使用，不应使用仅C++功能（如引用）。

您很少需要通过指针传递任何内容。如果需要修改参数的值，或者想要防止复制，则按引用传递，否则按值传递。

请注意，防止复制也可以

通过复制省略来完成，因此您必须非常小心，不要陷入过早优化的陷阱。这实际上会使您的代码变慢。

你的问题没有真正的答案，除了我倾向于记住的几个规则：char 是 8 个字节，指针是 4 个字节，因此切勿将单个 char 作为指针传递。在 int 和 float 等东西与指针大小相同但必须引用指针之后，从技术上讲需要更多时间

如果我们去奔腾 i386 汇编程序：

在 C 中的参数"a"寄存器中加载值，该参数为 int：

movl 8(%ebp),%eax

同样的事情，但作为指针传递：

movl 8(%ebp),%eax
movl (%eax),%eax

必须取消引用指针需要另一个内存操作，因此理论上（不确定是否在现实生活中）传递指针的时间更长......出现内存问题后。如果你想有效地编码，所有组合类型（类，结构，数组......）都必须通过指针传递。想象一下，用一种 16 字节的类型做一个递归函数，该函数通过 copy 传递 1000 次调用，在堆栈中产生 16000 字节（你真的不想这样吗:)？

因此，为了使它简短

明了：查看您的类型的大小，如果它大于指针传递它，否则通过副本传递它......

按

值和对象传递基元类型作为const引用。尽可能避免指针。取消引用指针有一些开销，并且会使代码混乱。比较以下两个版本的factorial函数：

// which version of factorial is shorter and easy to use?
int factorial_1 (int* number)
{
  if ((*number) <= 1)
    return 1;
  int tmp = (*number) - 1;
  return (*number) * factorial_1 (&tmp);
}
// Usage:
int r = 10;
factorial_1 (&r); // => 3628800

int factorial_2 (int number)
{
  return (number <= 1) ? 1 : (number * factorial_2 (number - 1));
}
// Usage:
// No need for the temporary variable to hold the argument.
factorial_1 (10); // => 3628800

调试变得困难，因为您无法说出对象的值何时何地可以更改：

int a = 10;
// f cound modify a, you cannot guarantee g that a is still 10.
f (&a); 
g (&a);

首选 vector 类而不是数组。它可以根据需要增长和收缩，并跟踪其大小。访问元素vector方式与数组兼容：

int add_all (const std::vector<int>& vec)
{
    size_t sz = vec.size ();
    int sum = 0;
    for (size_t i = 0; i < sz; ++i)
        sum += vec[i]; 
}

NO中，您唯一会传递非常量引用的情况是函数需要输出参数。

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