Question

我今天正在编写一个C ++类，我编写了一个函数，它将参数作为参考而不是指针，这是我很少做的事情。我总是通过指针传递。所以我准备改回来，然后我意识到 - 我不知道我是否应该，或者它是否重要。

所以我转向你们。我有三种传递参数的方法：

//1: By pointer
Object* foo(Object* bar) {...}

//2: By reference
Object& foo(Object& bar) {...}

//3: By value (just for completeness)
Object foo(Object bar) {...}

假设＃3因性能原因而退出（是的，我知道编译器已经相当不错了，但仍然如此），其他两个或多或少相当。

那么：什么是“最好的”方法？指针？参考文献？两者的某种组合？或者甚至重要吗？技术原因是最好的，但风格原因同样好。

更新：我已经接受了YeenFei的回答，因为它处理了为我赢得的差异（即使我然后明确地忽略了他的建议 - 我喜欢将NULL作为选项... ）。但每个人都提出了很好的观点 - 特别是GMan（在评论中）和Nemo，在回答性能和价值传递的过程中。如果您在这里寻求答案，请检查所有答案！

Answer 1

如果预期有效，我建议通过引用传递你的论点。这将是一种按设计优化，可以使您免于defensive programming。

当指针可以时，引用不能为空。 如果您正在处理指针，则在使用指针之前，您需要验证给定指针是否有效（非空），无论它是原始形式还是包装在托管容器（shared_ptr）中。

Answer 2

所以我打算选择＃3。请考虑以下代码：

struct Foo {
    int x;
    int y;
};

Foo
add(Foo a, Foo b)
{
    Foo result;
    result.x = a.x + b.x;
    result.y = a.y + b.y;
    return result;
}

Foo
add2(Foo &a, Foo &b)
{
    Foo result;
    result.x = a.x + b.x;
    result.y = a.y + b.y;
    return result;
}

尝试检查生成的程序集。注意add几乎完全是注册操作，安排得很好。请注意add2如何进行大量内存访问而不进行任何重新排序。

我写了一个main，称这些功能各100亿次。结果？ add耗时22秒，add2耗时26秒。即使对于这个简单的例子，按值传递版本的性能也是10-20％更好。

好的，所以结构很简单。但功能也是如此。函数越复杂，pass-by-value版本越快，因为编译器知道这两个参数不“重叠”。这对优化来说是一个巨大的好处。

当然，这个决定应该主要基于函数的语义：你需要NULL才能成为合法值吗？如果是这样，显然你需要一个指针。你需要修改对象吗？然后使用指针或引用。

但是如果你不需要修改对象，除非对象很大和/或有一个非平凡的复制构造函数（例如std :: string），否则更喜欢按值传递它们。如果by-value确实太慢，请通过引用const或指向const的方式传递。

但是不要低估传递值的潜在速度优势，这源于寄存器与存储器和指令重新排序的优点。请注意，每一代CPU都会使这些优势变得更加明显。

Answer 3

除了语法之外，通过指针和引用传递实际上是相同的。我更喜欢通过指针传递，因为它使事情变得明确：

Object bar;
ptr_foo(&bar); // bar may change

ref_foo(bar); // can bar change? Now I need to go look at the prototype...

val_foo(bar); // bar cannot change. (Unless you use references here and there)

传递值和指针之间唯一的技术偏好，正如您所触及的那样，该类是否足够大以使其传递缓慢。

Answer 4

如果您自己设计所有内容，请随时参考。习惯性的现代C ++应该几乎没有任何原始指针在任何地方突出。动态分配的对象应该在资源管理容器（shared_ptr或unique_ptr或weak_ptr（如果适用））中传播，但对于大多数传递（const）引用的操作是传递参数的主要方法需要修改或者是重量级的。不要忘记，如果你有可移动的类型，那么通过值传递可能是一个可行的选择。

Answer 5

使用：

如果未修改对象，则为const引用
指针，如果对象被修改或可以为null
值如果对象很小并且您关心性能或者您需要函数内部对象的副本。这允许编译器选择复制/移动参数的最佳方法。
std :: unique_ptr如果所有权转移到该功能。

Answer 6

您可以看看https://www.boost.org/doc/libs/1_51_0/libs/utility/call_traits.htm库，它会自动将类型转换为最佳参数类型。

C ++“最佳”参数传递方法

6 个答案: