将指针转换为引用，代价高昂吗？

Question

可能是重复问题:
在C++中解引用指针的代价有多大？

如果我有一个指向对象的指针，比如说Object *ptr;，并且我想将它传递给形式为void foo(Object& obj)的方法，我理解我需要编写：

foo(*ptr);

为什么要取消引用ptr呢？直接传递foo(ptr);不是更合理吗？我担心*ptr会复制原始对象，或至少不仅仅将地址传递给foo。

有人能帮我解决这个问题吗？对于期望此行为与使用void foo(Object *obj);并通过foo(ptr)调用的函数相同快速执行的代码来说，传递*ptr是否可能成为瓶颈？

- Mr. Smith

Answer 1

我担心*ptr可能会复制原始对象。

你错了。解除引用指针不会复制任何内容！

void f(Object & obj); //note it takes the argument by reference

Object *ptr = get();

foo(*ptr); 

在这段代码的最后一行没有拷贝。标准规定给你这个保证。

然而，如果f使用值传递的参数，那么就会发生拷贝。

总之，函数参数中的引用通常被用来避免拷贝，有时也被用作输出参数。

- Nawaz

Answer 2

无论是否会复制 *ptr 取决于被调用的函数是期望一个 Object 还是一个 Object &。如果是前者，将会进行复制，如果是后者（即您的情况），将 不会 进行复制。

- DevSolar

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因此，通过Object a = *ptr; 解除引用会导致一份副本（正如我所预期的那样），但是通过Object &a = *ptr;解除引用不会导致一份副本吗？有趣。 - Mr. Smith

@Mr.Smith: 没错。ptr 是一个指向对象的指针，*ptr 是所指向的对象。在这一点上，没有人需要复制。将 *ptr 赋值给另一个对象 (Object a) 需要进行复制。引用原始对象（通过Object &a）则不需要复制。 - DevSolar

@Mr.Smith：我刚意识到我上面的评论可能措辞不当。将*ptr分配给另一个对象需要进行复制，因为之后你会有两个对象。引用原始对象不需要复制，因为你仍然只有那一个对象。（这也是为什么解引用指针本身并不昂贵的原因。） - DevSolar

Answer 3

通过引用传递对象只会传递指针，所以foo（*ptr）是正确的，不会复制对象。为什么要解引用它？因为函数签名想要一个对象，而不是一个对象的指针。C++是一种强类型语言。

- TheMathemagician

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C++ 不是强类型语言 - 实际上它根本不是；但它是静态的，你搞混了。 - phaazon

C++ 是 静态 的，请深深铭记在你们的脑海中。去学习 Haskell、Caml 或 F#，然后带着一个 正确的 定义回来。 - phaazon

嗯...对于“强类型”的定义和编译器设置来说，它是强类型的:) 总之，这与问题无关。 - TheMathemagician

@skp 隐式转换的存在并不一定意味着一种语言不是强类型的。你似乎在以原教旨主义的方式使用强弱类型术语。这里有一个关于强类型和弱类型的优点讨论，Guido van Rossum 和所有人都认为 C/C++/Java 都是强类型的。http://www.artima.com/intv/strongweakP.html - TheMathemagician

@skp C++是强类型语言，因为你可以对自定义类型进行强类型检查。它只在内置类型和从C继承的转换方面是弱类型的。该子集语言是弱类型的。其他所有内容都只有在你（程序员）将隐式转换放入类型定义中时才会变得弱类型。 - Konrad Rudolph

Answer 4

引用和指针是相同的。但是引用有自己的优势，那就是它们不能为 null（虽然它们可以，但很难使引用为空）。因此，您可以省略对 nullptr 的检查。您可以使用 . 而不是 ->，这样会少一个字符 xD。关于您的问题，由于指针和引用最终是相同的，选择其中一个不会有任何收益。我的意思是，下面的代码在编译时是相同的。

void foo(int &r) {}

并且

void foo(int *p) {}

当你使用引用时，后台将进行解除引用操作。 希望对您有所帮助。

- Mohsen Khaki

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指针和引用在编译后最终是相同的，至少在大多数已知的实现中是如此。标准并不要求这样。虽然可能不太可能，但某些平台可能会以不同的方式实现它们，在这种情况下，选择其中一个不一定不会带来任何收益，因此这种说法可能是错误的。关于实现定义的行为，请勿发表此类声明。 - underscore_d

Answer 5

若要将引用传递给函数，您必须像在值语义中一样传递对象。指针不是引用，因为它们是实体语义（地址）。

如果您取消引用指针，则会获得一个实际值，该值可以嵌入作为引用。

- phaazon