Effective C++条款20：宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value

要点：

• 尽量以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value，这通常比较高效，并可避免由子类对象拷贝成基类时的对象切割问题
• 对于内值类型、STL迭代器和函数对象应该采用pass-by-value的形式。

缺省情况下c++以by value 的方式传递对象（或来自）函数。函数参数是以实参的副本为初值，用函数获得的也是函数返回值的一个副本这些副本由对象的copy构造函数产出，这可能使得pass-by-value成为昂贵的操作：

class Person 
{ 
public: 
    Person(); 
    virtual ~Person(); 
protected: 
private: 
    std::string name; 
    std::string address; 
};

class Student : public Person{ 
public: 
    Student(); 
    ~Student(); 
private: 
    std::string schoolName; 
    std::string schoolAddress; 
};

bool validateStudent(Student s); 
Student plato; 
bool platoIsOK = validateStudent(plato);

当上述函数调用validateStudent(plato);时，Student的copy构造函数被调用，以plato为蓝本将s初始化。当validateStudent返回s被销毁。所以参数的传递成本是“一次Student copy构造函数调用，一次Student析构函数调用”。

但是还不是整个故事，Student对象内有两个string对象，Student对象继承自Person对象，因此必须构造出Person对象，Person对象又有两个string在其中。

因此以by-value方式传递一个Student对象会导致调用一次Student copy构造函数、一次Person copy构造函数、四次string copy构造函数。当那个Student复件被销毁，每个构造函数动作多需要一个对应的析构函数调用动作。所以总体成本是“六次构造函数和六次析构函数”！

回避这些构造和析构的方法就是pass-by-reference-to-const：

bool validateStudent(const Student& s);

这种方式没有任何构造和析构函数被调用，因为没有任何新对象被创建。const是必要的，调用者不用担心validateStudent改变他们传入的那个Student。

by reference传递参数还可以避免slicing（对象切割）问题。当一个derived class对象以by value传递给一个base class对象，base class的copy构造函数被调用，而“构造此对象的行为像个derived class对象”的那些特化性质被切割掉了，仅留下一个base class对象。

class Window 
{ 
public: 
    std::string name() const; 
    virtual void display() const; 
};

class WindowWithScrollBars : public Window 
{ 
public: 
    virtual void display() const; 
};

void printNameAndDisplay(Window w) 
{ 
    std::cout << w.name(); 
    w.display(); 
}

WindowWithScrollBars wwsb; 
printNameAndDisplay(wwsb);

w会被构造成一个Window对象：他是pass-by-value，造成wwsb“之所以是个WindowWithScrollBars对象”的所有特化信息被切除。所以display调用的总是Window::display()。

解决切割的方法，就是以by reference to const的方式传递w：

void printNameAndDisplay(const Window& w) 
{ 
    std::cout << w.name(); 
    w.display(); 
}

窥视c++编译器的底层，你会发现，reference往往以指针实现出来，因此pass-by-reference通常意味着传递的是指针。因此如果你有个对象属于内置类型（例如int）pass by value往往比pass by reference的效率要高些。这个忠告也适用于stl的迭代器和函数对象，因此它们习惯上被设计为pass by value。实践者有责任看看它们是否高效且不受切割问题的影响。

原文链接: https://www.cnblogs.com/biyeymyhjob/archive/2012/09/02/2667846.html

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