按值傳遞總是比按引用傳遞慢嗎？解開「想要速度？按價值傳遞」的爭論

「想要速度？按價值傳遞」：詳解

「想要速度？按價值傳遞」概念引發討論在程式社區。本文深入探討了按值傳遞參數與按引用傳遞參數的效能影響，闡明了按值傳遞可以提高速度的情況。

考慮以下程式碼片段，描述了結構 X 和 Y：

<code class="cpp">struct X {
    std::string mem_name;

    X(std::string name)
        : mem_name(std::move(name)) {}
};

struct Y {
    std::string mem_name;

    Y(const std::string &name)
        : mem_name(name) {}
};</code>

在 X 的建構子中，參數「name」被複製，然後移動到「mem_name」。在 Y 的建構子中，「name」是一個 const 引用，無需初始副本。看起來Y的方法效率更高，只需要一次複製操作。

但是，「想要速度？按值傳遞」的概念強調了在某些場景下，複製是可以省略的。考慮下面的程式碼：

<code class="cpp">std::string foo() { return "a" + std::string("b"); }

int main() {
    X(foo());
    Y(foo());
}</code>

在這種情況下，X 可以直接在「name」物件的空間中建構 foo() 的回傳值，從而無需額外的副本。然而，Y 必須將臨時回傳值複製到「mem_name」中。因此，對於右值參數，按值傳遞（在本例中，透過 X）可能會導致單一移動操作，而按引用傳遞（透過 Y）則涉及不可避免的複製。

總結：

• 對於左值參數，X 和 Y 都會執行一次複製操作。
• 對於右值參數，X 可以執行單一移動操作，而 Y 必須始終執行複製操作。

雖然透過引用傳遞通常會轉換為傳遞指針，但移動操作在操作上可能比傳遞指針更快。因此，按值傳遞（在某些情況下）可以避免不必要的複製並提高效能。

要注意的是，這些準則不是絕對的，應謹慎解釋。如有疑問，建議進行分析以確定特定場景的實際效能影響。

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