函数参数作为常量引用

Question

发送一个参数作为const &而不是按值发送，如果它不会被更改且不会进行复制，是否有任何原因不这样做？ 我的理解是，按值传递的const与没有const（并且不会相互重载）相同，因此仍将被复制。

我知道对于大对象来说，最好通过const &发送，但我不知道这条线在哪里。或者，即使是小参数也应该按值发送如果它们不会被更改或复制。

注意：：我尝试搜索此内容，但该主题相当模糊，因此我没有找到任何好的答案，如果已经回答了这个问题，我很抱歉（发现许多关于何时使用const关于何时使用const &的问题，但没有关于明显较大的对象的值与const &之间优劣的问题）。

- Stu

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你可能会对这篇文章感兴趣：http://cpp-next.com/archive/2009/08/want-speed-pass-by-value/ - lccarrasco

正是我正在寻找的类型，谢谢！这些关键词太笼统了，让我很难搜索。 - Stu

@lccarrasco：Dave Abrahams正在谈论从函数内部按值返回对象。问题是关于函数的输入参数。在这种情况下，OP应该通过const引用传递除本地类型以外的对象。 - Praetorian

从概念上讲，引用是一个别名。它不是指针，尽管在某些情况下编译器别无选择，只能将其秘密实现为指针。因此，有时通过值传递基本类型可能会更快。但在许多情况下，我看到编译器使用引用做出真正惊人的事情，完全消除了它们，基本上就像您在其他函数作用域中使用原始变量一样。 - Damon

@iccarrasco的链接确实是关于返回值的，但这也是一个重要的考虑因素。特别是如果你想知道在函数调用期间参数（和返回值！）如何传递的详细信息，那么了解RVO是非常值得的...别忘了使用优化编译！ - Kerrek SB

@Praetorian：啊，是的。不过这篇文章还是很有趣的。 - Stu

Answer 1

将只读参数作为const引用传递通常是没有问题的，对于任何重量级的类来说，这肯定是最有效的方法。

然而，对于原始数据类型，您可能考虑通过复制进行传递，因为在这种情况下，创建引用实际上可能比仅仅复制更加耗费时间（例如，复制可以适合一个寄存器，而引用可能是通过指针实现的等等）。

此外，您可能可以通过值传递std::shared_ptr和迭代器，它们就是为此而设计的。

至于通过const-value传递，这是一个实现细节。像这样使用：

// Declaration:
int foo(int n, double d); // No "const"! Constness is not part of the interface.

// Definition
int foo(int n, const double d) // implementation detail
{
  while (n--) { if (d > n) return n; }
}

在实现中，你可以选择直接使用参数变量并修改它们（如 n），也可以选择将它们视为只读的（如 d），并适当声明参数。

- Kerrek SB

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我没有考虑到原始类型的指针复制也可能同样昂贵，甚至更糟，谢谢提醒。 - Stu

值得指出的是，如果您跨线程边界通过引用传递引用计数句柄（例如 shared_ptr），那么将无法安全地递减引用计数 -- 在这种情况下，必须通过值传递。 - spraff

Answer 2

通常情况下，你应该通过（非const）值传递基本数据类型，例如指针、int、bool、float和double，通过（const）引用传递对象类型，例如std::string、std::vector和自定义类。但是有一些特殊的轻量级类（例如智能指针）是设计成通过值传递的。

将值作为const值传递，例如void foo(const double bar)，没有意义--为什么不允许foo修改它的副本bar？在这里声明参数为const没有任何用处。

将基本数据类型传递给函数也很少见。在幕后，当一个参数通过引用传递时，一个指针通过值传递。复制指针通常与复制基本数据类型（例如int）同样昂贵，而const int&类型的参数看起来对大多数C++程序员来说很奇怪。

- Ferdinand Beyer

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有一些人（我不是其中之一）实际上更喜欢使用“const double bar”。他们说这可以防止在函数中重写参数值而导致的错误。 - Fred Foo

仅仅是为了补充@larsmans的评论，使用const double bar可以防止你意外地执行if (bar = 5)而不是==。但这是以限制你对bar所能做的事情为代价的。你的算法可能会因某种原因要求就地修改bar。我想这只是灵活性与安全性之间的权衡。这取决于你有多少信任下一个程序员！ - Cam Jackson

Answer 3

除非接口要求，否则原始类型应该按值传递。否则，const&是更好的做法。 boost::is_fundamental 在模板中识别基本类型

- Tom Kerr