引言

在 C++ 编程中，当我们需要将大型对象作为参数传递给函数时，常常会遇到一个问题：应该使用传值、传引用还是传指针？每种传递方式都有其优缺点，因此需要根据具体情况进行选择。本文将深入探讨这三种传递方式，并给出建议，以便读者在面对类似问题时能够做出明智的决策。

传值

传值是指将对象的副本传递给函数。这意味着函数内部对参数的修改不会影响原始对象。这种传递方式在语义上是最简单的，因为它保证了函数不会修改调用者的数据。对于大型对象来说，传值可能会导致性能问题，因为需要复制整个对象。

示例代码：

    include<iostream>
    include<vector>

    void processVector(std::vector<int> vec) {
      // 对 vec 进行修改操作
      vec.push_back(42);
    }

    int main() {
      std::vector<int> myVec = {1, 2, 3};
      processVector(myVec); // 传值
      // myVec 仍为 {1, 2, 3}，不受函数内部修改的影响
      return 0;
    }
  

传引用

传引用是指将对象的引用传递给函数。这样，函数内部对参数的修改会直接影响到原始对象。传引用避免了大型对象的复制开销，因此在性能上更具优势。使用传引用需要小心，因为函数可能会意外地修改调用者的数据。

示例代码：

    void processVector(std::vector<int>& vec) {
      // 对 vec 进行修改操作
      vec.push_back(42);
    }

    int main() {
      std::vector<int> myVec = {1, 2, 3};
      processVector(myVec); // 传引用
      // myVec 现为 {1, 2, 3, 42}，受函数内部修改的影响
      return 0;
    }
  

传指针

传指针是指将指向对象的指针传递给函数。这种方式需要在调用函数时显式地取对象的地址，并在函数内部通过指针来访问对象。传指针和传引用在性能上是类似的，都可以避免大型对象的复制开销。使用指针需要更多的注意，因为指针可能为空，或者指向了错误的内存地址。

示例代码：

    void processVector(std::vector<int> vec) {
      // 对 vec 进行修改操作
      vec->push_back(42);
    }

    int main() {
      std::vector<int> myVec = {1, 2, 3};
      processVector(&myVec); // 传指针
      // myVec 现为 {1, 2, 3, 42}，受函数内部修改的影响
      return 0;
    }
  

建议

在选择大型对象的传递方式时，需要根据具体情况进行权衡。以下是一些建议：

• 如果函数不需要修改原始对象，或者语义上更适合传值，那么使用传值。这可以确保函数的纯净性和不可变性。需要注意性能问题，尤其是对于大型对象。可以考虑使用 std::move 来优化性能。
• 如果函数需要修改原始对象，并且对性能有要求，那么使用传引用或传指针。这可以避免大型对象的复制开销。需要小心处理可能的副作用和错误。在传指针时，确保指针不为空，并正确初始化。在传引用时，确保引用的有效性。

传引用与传指针的选择

当需要在传引用和传指针之间做选择时，以下几点值得考虑：

• 语义清晰性：传引用通常在语义上更清晰，因为它直接操作对象本身，而不需要额外的解引用操作。指针可能会引入额外的复杂性，因为需要检查空指针，以及处理可能的指针运算。
• 可选性：在某些情况下，传指针可能更为灵活，因为你可以传递空指针来表示没有对象。传引用则必须总是绑定到一个有效的对象。
• 多态性：如果你需要通过基类指针来传递派生类对象，以实现多态行为，那么传指针是唯一的选择。

现代 C++ 的特性

现代 C++（C++11 及更高版本）引入了智能指针和移动语义等新特性，可以简化大型对象的管理。智能指针可以自动管理内存，避免指针相关错误。移动语义允许在移动对象的所有权时避免复制，从而可以提高大型对象的性能。

结论

选择大型对象的传递方式需要仔细考虑性能、语义和错误处理等因素。通过理解这三种主要传递方式的优缺点，你可以做出明智的决策，编写高效且健壮的 C++ 代码。

引用作为函数的参数有什么优缺点

两种参数都允许函数修改实参所对应的对象，两种类型的参数都允许有效得向函数传递大型类对象。 两者在参数传递过程中，有如下几点不同（1）引用必须被初始化为指向一个对象，一旦初始化了，它就不能在指向其它对象。 指针可以指向一系列不同的对象，当然也可以定义为NULL；如：calssType{voidoperation(constType&p1,constType&p2);intmain(){Tyoeobj1;Typeobj2=operation(obj1,0);//引用参数的实参不能为0}所以在函数中，一个参数可能指向不同的对象的情况，或者这个参数可能不指向任何对象，则必须实用指针参数。 （2）引用参数的一个重要用法，它允许我们在有效实现重载操作符的还能保证用法的直观性。 如下例：Matrixoperator+(Matrixm1,Matrixm2){Matrixresult;//docomputationreturnresult;}通过上面实现后，就能够支持两个Matrix对象的加法，如：a+b但是这样做，效率会非常低。 因为该实现的实参是按值传递，两个Matrix对象相加的时候，内容被拷贝到operator+（）函数的参数区中，因为Matrix对象非常大的时候，分配这样一个对象，并把它拷贝到函数参数区中的时间和空间开销比较高。

C＋＋调用函数时的两种传递方式“传值方式调用”和“引用方式调用”有何不同？

引用是直接使用.不引用就是 复制一个给定参数的版本,然后用克隆版进行操作. 引用与否有以下两个重要区别: 1.引用效率比非引用高.考虑关于string类型的某函数some(string &x); 这个是引用,函数内部直接使用x本身进行操作,而如果是非引用,函数内部生成一个临时的string,这个临时的string 和x 一样.然后对临时的string进行操作.显然,生成一个小的string 不需要花太多时间,但是当string非常大的时候,引用和非引用的区别就明显了,而且当参数扩展到对象的时候就更明显,有的对象非常之大使得非引用方式效率无法忍受. 2.引用可以修改参数本身而非引用则不可以.正如上一点所述,引用直接对参数进行操作,因而函数内部对引用参数的任何修改都会在函数外体现.举例子,考虑如下函数: void setx(int &x) { x=3; } 假设有int t=4;执行setx(t) 后,t=3;如果去掉引用符号,则setx(t)后t的结果是不变的. 这一点可以使得引用可以作为函数返回的一种手段,比如考虑计算x*3的void函数: void int x3(int x,int &sum) { sum=x*3; } 在调用之前sum是什么值无关紧要,重要的是调用后sum的值就是x*3的值,这正是我们想要的结果. 但是这一点在有些情况下是我们不想看到的,比如有一个数据规模巨大无比的对象我们要调用它但是我们不想调用函数修改它.如果是非引用,这不成问题--记住非引用函数不会改变参数--然而这个巨大的对象对于非引用的调用来说效率实在低下.c++提供const 关键字 对我们的矛盾 给出了一个不错的解决方案. 考虑以下函数: void setx(const int &x) { x=4; } 编译失败.以const声明的参数x 是无法在函数内部被修改的. 当然,不用const也可以,只要你确定你的代码不修改不希望修改的参数的值就行,然而人毕竟是人,代码多了程序长了难免会有疏漏,所以我们用计算机提醒我们.这就是我们使用计算机的初衷之一...