每个const字符串都被引用是一种好的做法吗？

Question

代码A：

string a = "Hello World";

for (int i=0; i<1000000; ++i) 
     const string b = a;

代码 B：

string a = "Hello World";

for (int i=0; i<1000000; ++i) 
     const string &b = a;

如果我分别运行这两段代码并且测量CPU时间，Code B的速度比Code A快大约2.5倍。

除了像char、int、float等原始类型以外，我学到获取原始引用会比复制它更快。

虽然在大多数情况下差异几乎可以忽略不计，但是是否可以考虑将const string类型（以及其他非原始类型）总是指向引用作为良好的惯例呢？

- Zack Lee

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通常的指导原则如下：如果一个类型的sizeof比sizeof(void*)大，那么始终通过const引用传递参数；否则就通过复制传递。如果您想要更改对象，则无论大小都应该传递非const引用。 - DeiDei

有时候会有例外情况--比如说你想要在函数内部复制参数，那么就需要通过值传递--这样隐式地完成了你想要的复制，而且还可以利用类似于移动操作的方式高效地实现。 - jaggedSpire

类可能会定义自定义的复制或赋值运算符（如字符串所做），因此 sizeof 并不总是一个好的复制时间指标。 - Daniel H

不是“每个”，你需要确保在引用对象（a）的生命周期内使用包含的引用（b）。 - Rama

你的编译器太差了。:) 两个代码都没有任何效果；它应该被简化为一个 ret 指令或其他指令。 - Kaz

Answer 1

一般来说，对于任何昂贵的复制对象，最好使用const引用。但是您必须注意当您不希望发生变化时，原始对象不会更改;特别需要确保原始对象未被销毁，因为这会导致未定义的行为。在您的玩具示例中，这不是问题，但在现实世界中，这是一个大问题。

最好在函数参数中使用const引用。您知道传递到函数中的对象在函数内部无法更改或销毁。

- Mark Ransom

Answer 2

有几个事情需要考虑：

1. 您的用例。您想复制还是想观察？
2. 该类型是否执行深度复制语义（例如，在复制时分配动态内存）？

如果您只想观察对象：
如果对象的类型在复制时分配动态内存，则始终通过const引用传递。
否则，如果该类型的sizeof大于sizeof(void*)，则通过const引用传递。
否则，通过值传递。

如果您想复制对象，则只需通过值传递即可。

当然，在奇怪的用例中，您可能会做其他事情，但这是我看到通常遵循的一般指南。

还有移动语义要考虑，但那是另一个问题。

- DeiDei

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你可能还想提一下，在C++17中，对于std::string，有std::string_view可以观察字符串。 - Rakete1111

一个有趣的数据点是 sizeof(string_view) 大约是 2*sizeof(void*)，但在 C++17 标准库中 string_view 是按值传递的。 - Bo Persson

@BoPersson 我最近在查看libcxx和stdlibc++中std::any的实现。在libcxx中，他们认为“小对象”是3*sizeof(void*)，而在stdlibc++中则是sizeof(void*)。我觉得这非常有趣。它也可以在通过值传递的标准迭代器中找到。一些容器（例如我的平台上的std::deque）具有32字节大小的迭代器。 - DeiDei