编程策略：如何使用指针或引用来提高速度或减少内存使用？

Question

假设我有一个功能

double tauscale(NumericVector x){
  int n = x.size();
  const double k = 2;
  double sc = 1.48*sqrt(median(x*x));
  double tauscale = 0.0;
  for(int i = 0 ; i < n ; ++i){
    tauscale = tauscale + rhobiweight(x(i)/sc,k);
  }
  return (1.0/n)*pow(sc,2)*tauscale;
}

现在我们在这里看到函数rhobiweight接受两个双精度数，目前写为：

double rhobiweight(double x,double k = 2.0){
  double rho = 1.0;
  if(std::abs(x)<k){
    rho = 1.0-pow((1.0-pow(x/k,2)),3);
  }
  return rho/Erho(k) ;
}

问题是：如何使用指针或引用，以便不复制x值？理想情况下，计算时间和内存使用应该与我从未编写rhobiweight相同，但直接在tauscale中实现此函数。

Answer 1

  

如何使用指针或引用，以便不复制x值？

通过将参数声明为指针或引用。但是不要这样做。然后你需要复制变量的地址，这同样慢，因为double的大小与内存地址的大小相同（或几乎相同）。不仅如此，您还需要在函数中使用指针时取消引用指针。或者取消引用它并反正复制值。

  

理想情况下，计算时间和内存使用应该与我从未编写rhobiweight相同，但是直接在tauscale中实现此功能。

如果函数由优化器内联展开，则会发生这种情况。没有标准的方法可以强制编译器扩展内联函数，但是如果优化器认为它是有利的，并且你已经启用了优化，那么只要该函数是无法使用的，它就会这样做。要使函数无法使用，请确保在调用站点上可以看到该定义。一个简单的方法是声明函数inline。

请注意，如果内联许多函数调用，峰值内存使用率可能会更高。

Answer 2

TL; DR：请勿尝试这样做。

全文：

你问： “我如何利用指针或引用使得x值不被复制？”

如果您在打开优化的情况下编译程序，则无论如何都不会复制变量。使用指针和/或引用可能会让事情变得更慢。

这引出了一个更重要的观点：你怎么知道复制价值观需要很长时间？为什么你会期望使用指针花费更少的时间？

优化代码的方法是度量花费时间的地方，然后尝试对其进行优化。