Question

当然，micro-optimization is stupid可能是实践中出现许多错误的原因。尽管如此，我看到很多人都会这样做：

void function( const double& x ) {}

而不是：

void function( double x ) {}

因为它被认为“效率更高”。假设function在一个程序中经常被称为荒谬，数百万次;这种“优化”是否重要？

Answer 1

长话短说不，特别是在大多数现代平台上，标量甚至浮点类型都通过寄存器传递。我见过的一般经验法则是128bytes作为你应该通过值传递和通过引用传递之间的分界线。

鉴于数据已经存储在寄存器中，您实际上是通过要求处理器转出缓存/内存来获取数据来减慢速度。这可能是一个巨大的打击，取决于数据所在的缓存行是否无效。

在一天结束时，它实际上取决于平台ABI和调用约定。大多数现代编译器甚至会在调优时使用寄存器传递数据结构（例如，两个短路的结构等）。

Answer 2

在后一个示例中，您可以在函数调用期间保存被复制到堆栈的4B。存储双精度需要8B，而存储指针只需要4B（在32b环境中，在64b中它需要64b = 8B，所以你不保存任何东西）或者只是一个带有一点编译器支持的指针的引用。

Answer 3

除非内联函数，并且取决于calling convention（以下假定基于堆栈的参数传递，现代调用约定中仅在函数具有时使用太多参数*），参数的传递和使用方式有两点不同：

double：（可能） 8字节大值写入堆栈并由函数读取。
double &或double *：值位于内存中的某处（可能“接近”当前堆栈指针，例如，如果它是局部变量，但也可能位于远处的某个位置）。一个（可能） 4 或 8字节大指针地址（分别为32位或64位系统）存储在堆栈中，该函数需要取消引用读取值的地址。这也要求值在可寻址存储器中，而寄存器不是。

这意味着，使用引用时，传递参数所需的堆栈空间可能会略微减少。这不仅降低了内存需求，还降低了堆栈最高字节的缓存效率。使用引用时，取消引用会增加一些工作要做。

总结一下，使用大型类型的引用（比如说sizeof(T) > 32或者甚至更多）。当堆栈大小和热度在sizeof(T) > sizeof(T*)时可能已经发挥了非常重要的作用。

*）如果不是这样的话，请参阅对此的评论以及SOReader对所发生情况的回答。

Answer 4

在这种情况下通过引用传递本身肯定不是更有效。请注意，使用const限定该引用并不意味着引用的对象不能更改。而且，这并不意味着函数本身不能改变它（如果裁判不是常数，那么它可以合法地使用const_cast去除那个const的函数。考虑到这一点，很明显，通过引用传递迫使编译器考虑可能的别名问题，这通常会导致在传递引用的情况下生成[显着]效率较低的代码。

为了从图片中取出可能的别名，必须用

开始后一版本

void function( const double& x ) {
  double non_aliased_x = x;
  // ... and use `non_aliased_x` from now on
  ...
}

但这样做会使首先通过引用传递的推理理由失败。

处理别名的另一种方法是使用某种C99风格的restrict限定符

void function( const double& restrict x ) {

但同样，即使在这种情况下，通过引用传递的缺点也可能超过专业人士，正如其他答案中所解释的那样。

按值或引用传递标量类型：这有关系吗？

4 个答案: