何時複製矢量，什麼時候通過了參考？

Question

我正在使用一個使用std::vector很多的程序。還有很多分配/釋放，其中有數十億分配，我儘量避免儘可能多的分配/釋放。 因爲我對C++比較陌生，所以在使用向量時（例如向它添加元素時），我有幾個關於分配的問題。 我在Win7 64位機器上，程序是32位的，我使用MinGW編譯器的當前版本。

我想知道，什麼發生在下列情況下，即如果矢量被複制，作爲引用傳遞，...

1.

std::vector<T> fillVector() { 
    std::vector<T> returnVector; 
    ... 
    return returnVector; 
} 

std::vector<T> myVector = fillVector(); 

2.

std::vector<T>& fillVector() { 
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>; 
    ... 
    return (*returnVector); 
} 

std::vector<T> myVector = fillVector(); 

3.

std::vector<T>* fillVector() { 
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>; 
    ... 
    return returnVector; 
} 

std::vector<T>* myVector = fillVector(); 

及以下，不同的操作：

4.

std::vector<T> myVector1; 
... (myVector1 being filled) 
std::vector<T> myVector = myVector1; 

5.

std::vector<T>* myVector1 = new std::vector<T>; 
... (myVector1 being filled) 
std::vector<T> myVector = (*myVector1); 

假設我不想改變論點myFunction /變化中myVector在myFunction止跌不傷害節目的其餘部分：

6.

void myFunction(std::vector<T> myParam) { 
    ... 
} 

std::vector<T> myVector; 
... (myVector being filled) 
myFunction(myVector); 

void myFunction(std::vector<T>& myParam) { 
    ... 
} 

std::vector<T> myVector; 
... (myVector being filled) 
myFunction(myVector); 

如果我的理解是正確的，最快的選項（意味着通過引用而不是創建副本，並通過他們的）會是2/3，5和7，請糾正我，如果我錯了！

Answer 1

最快和最習慣的是選項1.這兩個副本（從returnVector到返回值和從返回值到myVector）幾乎肯定會被編譯器忽略。複製elision是編譯器可能做出的優化，涉及刪除任何不必要的副本。在這裏，這兩個副本都是不必要的，std::vector將直接替代myVector構建。實際上，即使您使用編譯器禁用了複製elision優化，但在C++ 11中，兩個副本實際上都會移動。移動std::vector需要一些分配，並且非常快。第一個被認爲是一個特殊規則的舉動，第二個是移動，因爲表達式fillVector()是一個右值表達式。

Answer 2

1.

std::vector<T> fillVector() { 
    std::vector<T> returnVector; 
    ... 
    return returnVector; 
} 

std::vector<T> myVector = fillVector(); 

這是好的。 vector以的值返回，但在（命名的）返回值優化下，大多數編譯器（至少在開啓優化時）將避免對複製構造函數的調用。此外，在C++ 11中，移動語義確保移動構造函數被調用而不是複製構造函數，它將簡單地竊取返回的矢量的內容而不會產生昂貴的副本。

2.

std::vector<T>& fillVector() { 
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>; 
    ... 
    return (*returnVector); 
} 

std::vector<T> myVector = fillVector(); 

不要這樣做。不必要的動態分配開銷，加上必須記住必須釋放返回對象的負擔。避免手工存儲器管理和偏愛1.

3.

std::vector<T>* fillVector() { 
    std::vector<T>* returnVector = new std::vector<T>; 
    ... 
    return returnVector; 
} 

std::vector<T>* myVector = fillVector(); 

同上。避免手動內存管理。

4.

std::vector<T> myVector1; 
... (myVector1 being filled) 
std::vector<T> myVector = myVector1; 

這是一種概念上不同的操作。你在這裏想要來創建一個副本，而且看起來你做得很對。在C++ 11中，如果您只需要傳輸內容myVector1而不是複製它，則可能需要使用std::vector<T> myVector = std::move(myVector1)。

5.

std::vector<T>* myVector1 = new std::vector<T>; 
... (myVector1 being filled) 
std::vector<T> myVector = (*myVector1); 

同上，你要創建一個副本，但你是不必要的動態分配的載體。這又會迫使你手動處理它的生命週期，這是不好的和容易出錯的。不要這樣做。

6.

void myFunction(std::vector<T> myParam) { 
    ... 
} 

std::vector<T> myVector; 
... (myVector being filled) 
myFunction(myVector); 

在這裏，你是按值傳遞myVector。是否可以優化取決於什麼myFunction支持它的論點：它會改變它嗎？如果是這樣，你是否希望這些更改從函數返回後可見？如果是的話，傳值是正確的，沒有辦法優化它除非你想搭上myVector對象：在這種情況下，在C++ 11中你可以移動它將它傳遞給函數時。這將避免昂貴的不必要的副本。

7.

void myFunction(std::vector<T>& myParam) { 
    ... 
} 

std::vector<T> myVector; 
... (myVector being filled) 
myFunction(myVector); 

這將通過引用傳遞，這是隻要OK，因爲它是蠻好看在函數返回後的myFunction上myVector副作用。一般不能一概而論，這取決於應用程序的特定邏輯。