避免在使用"new"关键字后不断取消引用的标准方法是什么？

What's the standard way to avoid constant dereferencing after using `new` keyword?

本文关键字：取消 引用 标准 是什么 方法 new 关键字      更新时间：2023-10-16

new关键字返回给您一个指向创建的对象的指针，这意味着您必须继续遵守它-我只是担心性能可能会受到影响。

。我面临的一个常见情况:

class cls {
    obj *x; ...
}
// Later, in some member function:
x = new obj(...);
for (i ...) x->bar[i] = x->foo(i + x->baz);  // much dereferencing

我也不太热衷于引用变量，因为我有许多*x(例如*x, *y, *z, ...)，并且必须在每个函数开始时编写&x_ref = *x, &y_ref = *y, ...很快变得令人厌倦和冗长。

实际上，这样做更好吗? 

class cls {
    obj x; ...    // not pointer
}
x_ptr = new obj(...);
x = *x_ptr;       // then work with x, not pointer;

那么new创建的变量的标准工作方式是什么呢?

没有其他方法可以使用new创建的对象。new创建的未命名对象的位置始终是一个运行时值。这立即意味着每次对这样一个对象的访问都将总是无条件地要求取消引用。没有别的办法。这就是"解引用"的定义——通过运行时地址进行访问。

你试图通过在函数的开头执行&x_ref = *x来"替换"指针和引用是没有意义的。他们一事无成。在这种情况下，引用只是语法糖。它们可能会减少源代码中*操作符的数量(并可能增加&操作符的数量)，但它们不会影响机器码中物理解引用的数量。它们将导致完全相同的机器码，包含完全相同的物理解引用量和完全相同的性能。

请注意，在解引用重复发生多次的上下文中，智能编译器可能(并且将)实际上读取并存储目标地址在CPU寄存器中，而不是每次从内存中重新读取它。通过存储在CPU寄存器中的地址访问数据总是最快的，也就是说，它甚至比通过嵌入到CPU指令中的编译时地址访问数据还要快。由于这个原因，对可管理复杂性的重复解引用可能不会对性能产生任何负面影响。当然，这在很大程度上取决于编译器的质量。

当您观察到重复解引用对性能的显著负面影响时，您可以尝试在本地缓冲区中缓存目标值，使用本地缓冲区进行所有计算，然后，当结果准备好时，通过原始指针存储它。例如，如果您有一个通过指针int *px重复访问(读取和/或写入)数据的函数，您可能希望将数据缓存在普通的局部变量x

中。
int x = *px;

在整个函数中使用x，最后使用

*px = x;

不用说，只有当复制对象的性能影响很小时，这才有意义。当然，在别名情况下必须小心使用这种技术，因为在这种情况下，*px的值不会连续保持。(再次注意，在这种情况下，我们使用普通变量x，而不是引用。你试图用引用代替单级指针的尝试根本没有实现。)

同样，这种"数据兑现"优化也可以由编译器隐式执行，前提是编译器对代码中存在的数据混叠关系有很好的理解。这就是c99风格的restrict关键字可以帮助它的地方。但那是另一个话题。

在任何情况下，都没有"标准"的方法来做到这一点。最佳方法主要取决于您对每个特定代码段中存在的数据流关系的了解。

实例化没有new关键字的对象，如下所示:

obj x;

或者如果obj的构造函数接受参数:

obj x(...);

这将给你一个对象，而不是指针。

您必须决定是在堆上分配还是在堆栈上分配。这完全是你根据自己的需求来决定的。取消引用不会导致性能下降。您可以在堆中分配cls，这将留在作用域之外，并将obj的实例保留在堆栈中

class cls {
  obj x;//default constructor of obj will be called
}

，如果obj没有默认构造函数，则需要在cls constructor

中调用相应的构造函数。
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