C++:传递指向函数中类的指针会导致数据复制?

C++: passing a pointer to a class in a function results in data copy?

本文关键字：指针 数据 复制 函数 C++      更新时间：2023-10-16

在我的Qt5应用程序中，我有一个类'Image'，其中包含一个带有像素值的一维向量，以及一个减去参考图像的成员函数，如下所示：

class Image {
public:
QVector<float> pixels;
void subtract(Image *refImage) {
long i = 0;
for (auto &pix : pixels) {
pix -= refImage->pixels[i];
++i;
}
}
}

我还有一个类"数据"，包含一个指向参考图像的指针：

class Data {
public:
Image* refImage;
}

最后，在我的主函数中，我像这样从图像中减去参考图像：

int main() {
...
Image *image = new Image(args);
Data *referenceData = new Data(args);
image->subtract(referenceData->refImage);
...
}

由于我正在传递一个指向减法((的指针，因此我不希望制作refImage的副本。但是，我观察到的是，对于每次调用减去((，我的应用程序的内存占用量都会增加大约"refImage"的大小。我不明白这一点。我认为通过将指向函数的类的指针传递给函数，我可以避免复制？

您可能遇到过Qt容器与标准库容器的不同之处之一。具体来说，Qt使用隐式共享和写入时复制。这意味着，当创建容器的副本时，副本和原始副本都指向相同的数据。只有当尝试更改其中一个容器的内容时，才会进行深层复制。(虽然修剪后的示例没有显示正在制作的副本，但很可能复制正在实际代码中的某个地方进行。

让我们将其应用于您的示例。当您访问参考图像的数据时，您有一个非constQVector，并且您通过operator[]访问数据。这将返回对向量元素的非常量引用。这意味着您可以写入它。你是否真的写信给它并不重要。该对象无法知道您将如何处理引用，因此它必须为潜在的写入做好准备。由于数据(大概(是共享的，因此会触发深层复制。refImage->pixels中的数据被复制到一个新的内存块中，您可以覆盖该内存块，而不会影响那里的任何副本。因此，会消耗更多内存。

如果要在不触发深层复制的情况下完成任务，请将refImage->pixels[i]更改为refImage->pixels.at(i)或refImage->pixels.value(i)，因为您不检查参考矢量的大小。或者，声明要Image const *refImage，以便使用const QVector使用的operator[]版本;此版本返回常量引用，该引用不会触发深层复制。

改编自我对类似问题的回答。

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