Question

当选择通过const引用而不是按值传递时，大型类的选择似乎很明确：必须使用const ref来避免昂贵的副本，因为只有{{3才允许复制省略（如果复制构造函数没有副作用，或者副本来自右值）。

对于limited circumstances来说，通过价值似乎更具吸引力：

它与解除引用一样快
它避免了别名（这既容易出错也不利于性能，因为它会迫使编译器更加保守）。
无论如何都需要副本，它会在编译器可以使用copy elision的范围内制作副本

那么在编写模板函数时最好的做法是什么，哪个参数的类是大还是小并不总是很明显？

Answer 1

（假设您只想读取您传递的值。）

我认为最好的选择是通过const&，因为：

某些对象无法复制，复制成本高昂，或者在复制构造函数中包含副作用。
虽然按const& 采用原语可能会导致性能下降，但与上述要点中描述的问题相比，损失较小。

理想情况下，您可能希望执行类似的操作（我不小心这里的复制构造函数中有副作用的小类）：

template <typename T>
using readonly = std::conditional_t<
    sizeof(T) <= sizeof(void*),
    T,
    const T&
>;

template <typename T>
void foo(readonly<T> x);

问题在于T无法通过对foo的调用推断出foo<int>(0)，因为它位于"non-deducible context"。

这意味着您的用户必须拨打foo(0)而不是T=int，因为T无法从编译器中推断出来。

（我想重申一下，我上面使用的条件非常幼稚且有潜在危险。您可能只想检查void*是原始的还是小于{{1}的POD而不是。）

您可以做的另一件事是使用std::enable_if_t来控制调用哪个函数：

template <typename T>
auto foo(T x) -> std::enable_if_t<(sizeof(T) <= sizeof(void*))>;

template <typename T>
auto foo(const T& x) -> std::enable_if_t<(sizeof(T) > sizeof(void*))>;

live example on wandbox

这显然需要大量额外的样板...当（如果？）我们将获得constexpr块和“元类”时，使用代码生成可能会有更好的解决方案

Answer 2

我认为，作为基本规则，您应该通过const&，为一般情况下的昂贵复制对象准备通用模板代码。

例如，如果您查看std::vector's constructors，在带有计数和值的重载中，该值只是通过const&传递：

explicit vector( size_type count, 
                 const T& value = T(),
                 const Allocator& alloc = Allocator())

Answer 3

你想要的是一种类型特征，它测试类型是否为 scalar ，然后启用

template <typename Type>
using ConstRefFast = std::conditional_t<
    std::is_scalar<std::decay_t<Type>>::value,
    std::add_const_t<Type>,
    std::add_lvalue_reference_t<std::add_const_t<std::decay_t<Type>>>
>;

然后像这样通过引用传递一个对象

template <typename Type>
void foo(typename ConstRefFast<Type>::type val);

请注意，这意味着该功能将无法再自动推断出T类型。但在某些情况下，它可能会给你你想要的东西。

请注意，当涉及到模板函数时，有时候所有权问题比仅仅想要通过const ref或值传递值更重要。

例如，考虑一种接受shared_ptr到某种类型T并对该指针进行一些处理的方法（在将来的某个时刻或立即），你有两个选项

void insert_ptr(std::shared_ptr<T> ptr);
void insert_ptr(const std::shared_ptr<T>& ptr);

当用户查看这两个函数时，一个人清楚地传达了意义和语义，而另一个只是在他们的脑海中留下了问题。第一个显然在方法开始之前复制指针，从而增加引用计数。但第二个人的语义并不十分清楚。在异步设置中，这可能会在用户的脑海中留下怀疑的余地。我的指针是否会被安全地使用（并且对象被安全地释放），例如，在未来的某个时刻异步使用指向的对象？

您还可以考虑另一种不考虑异步设置的情况。将类型T的值复制到内部存储

的容器

template <typename T>
class Container {
public:
    void set_value(T val) {
        this->insert_into_storage(std::move(val));
    }
};

或

template <typename T>
class Container {
public:
    void set_value(const T& val) {
        this->insert_into_storage(val);
    }
};

这里第一个确实传达了将值复制到方法中的事实，之后容器可能会在内部存储该值。但是如果复制对象的生命周期问题并不重要，那么第二个问题就更有效了，因为它避免了额外移动。

因此，最终归结为您是否需要清晰的API或性能。

我应该通过const引用还是通过模板函数中的值传递？

3 个答案: