傳遞（int x）和（const int x）之間的區別

Question

我正在閱讀C++ Primer Plus（第6版）一書，我遇到了一些讓我感到困惑的東西，所以請耐心等待我試着解釋...

如果我有它的原型看起來像這樣的功能：

void cube(double x); 

和另一個函數的原型誰看起來像這樣：

void cube(const double &x); 

是什麼之間的區別二？對於第一個函數原型，該值通過值傳遞，這意味着它將被複制並因此不被該函數改變。對於第二個原型，值是通過引用傳遞的，但是它是一個常量引用，因此C++將創建一個匿名臨時變量並將該參數的值分配給臨時變量，從而模仿按值傳遞。所以，從本質上來說，這兩個函數原型真的沒有區別，對吧？那麼（const double & x）是什麼意思呢？

Answer 1

對於第二個原型，該值是通過引用傳遞但它是一個恆定的基準所以C++將創建匿名臨時變量和由值參數的值分配給臨時變量從而模擬通。

雖然C++會在某些情況下做到這一點。例如，如果你通過返回double表達，C++會創建一個臨時的：

double v = 123.456; 
cube(5*v+321.0123); 

但是，它不一定會做到這一點。例如，如果您撥打這個電話

double v = 123.456; 
cube(v); 

C++將傳遞一個參考v直接向cube()功能。在這種情況下，v的同時修改在運行時對cube()功能是「可見的」。

所以，實質上這兩個函數原型之間確實沒有區別，對吧？

沒錯，兩者沒有太大的區別。假設double所佔空間與double相同，則性能也不會有差異。

那麼(const double &x)的要點是什麼呢？

雖然經過雙通過值或恆定參考之間的差別不大，你可以與其他類型的交易時，如std::string得到相當大的差異。通過不斷參考拍攝參數時，你必須寫

void cube(const T& v); 

當你的代碼的算法爲模板，即你的T可以是任何類型變得非常有用。常量引用方法允許您控制正在進行的複製量，因爲從某個對象大小開始，傳遞引用變得比傳遞副本便宜得多。

Answer 2

儘管讀/寫操作會減慢速度，但32位機器上的參考/指針僅爲32位，其中雙位爲64位。這與32位字大小無關。

這是沒有道理的，真的。優化編譯器可能會將它們視爲相同並生成相同的代碼。

編輯：爲了解釋我自己，我應該強調「可能」。

嚴格的標準符合性目前是一種判斷編譯器是否確實是C++編譯器的不好方法 - 編譯器經常濫用/忽略標準而偏愛優化和語法糖。 （性能）的差異，我試圖說測量傳遞一個雙（超過字的大小）的函數VS的成本從指針/參考（字大小）獲取成本 - 並在大多數情況下它可以忽略不計。您傳遞的值越大，從指針/引用獲取的速度將越快。
凱西Muratori提到這一點，並鼓勵通過結構稍微超過字的大小。

Answer 3

對於以下兩種原型

void cube(double x); 

和

void cube(const double &x); 

行爲將是從呼叫者的，所述的角度與被呼叫者相同也不會允許修改傳播到呼叫者。然而，在後者（const引用）示例中，x將通過引用而不是按值傳遞。如果double足夠大，或者它是一個更大的數據類型（例如，struct），通過引用傳遞將避免複製大量數據（因爲只傳遞指針）。

二階性能影響（例如，對緩存權衡影響數據副本的影響）都與實現有關，並且不僅取決於處理器/緩存架構和編譯器，還取決於結構和運行時該程序的用例。

Answer 4

對於原始類型，您不會通過使用const&獲得任何收益。 const&傳統上用於大對象以避免可能的昂貴和不必要的複製。

如果類型不支持複製，您還需要const&但是您不希望修改引用的對象。

隨着C++ 11，移動語義出現問題傳統智慧「以const引用傳遞的價值小物件，大物」據我所看到的，C++專家社區有沒有但在這個話題上達成了新的共識。例如，請參閱How true is "Want Speed? Pass by value"。

Answer 5

好，有一定的區別：

• 隨着void cube(double x)，你讓變量x的本地副本在你的函數，你可以在不改變值更改其價值的原始x。因此，在本地函數void cube中，可以使用序號變量與x進行交互。
• 隨着void cube(const double& x)，你路過一家指針（在C++中，引用是指針，但隨着使用的輕微另一種語法）和const這裏意味着你不能改變變量的值這個地址（指針指向）。所以，在本地函數void cube中，您應該像使用常量變量一樣與x交互。

性能差異呢？

double隨着有一個在性能上沒有區別，因爲double需要64位，而提及double需要32或64位，沒有太大的區別。但是，假設你有一個結構：

struct some_very_big_struct { 
    ... 
} 

其中sizeof(some_very_big_struct)是2^10字節，所以使得這個結構的副本，需要真正大量的時間和更多的內存，所以在這種情況下，通過一個參考是最好的選擇。

Answer 6

根據[dcl.init.ref] #5.1中的規則，該標準清楚地要求將參數參數綁定到參數，而不是（例如）將引用綁定到某個副本。差異是可檢測的，所以沒有「如果」規則適用（在所有情況下）。

double a; 
void foo(const double &x) { assert(&a == &x); } 
void bar() { foo(a); } 

有實際相差太大。在const double &x的情況下，名稱x只是可能通過其他左值訪問的雙精度的別名，這對優化有很多影響（如寄存器保存/恢復，指令重新排序等），例如：

double a; 
    void foo(const double &x) { 
     ... = x; 
     a = bar(); // here the compiler must assume that the assignment 
        // may modify x, the two statements can't be reordered 
    } 

    void foo(double x) { 
     ... = x; 
     a = bar(); // here the compiler knows that the assignment 
        // cannot modify x, and the two statements can be 
        // reordered 
    }