C++ 函式呼叫記憶體管理：參數傳遞與回傳值的記憶體開銷

C 函數呼叫涉及參數傳遞和傳回值，會產生記憶體開銷。參數傳遞按值或按引用進行，按值傳遞複製參數，按引用傳遞指向原始參數。返回值按值或按引用返回，按值返回保存返回值，按引用返回指向原始值。按引用傳遞和按引用返回的記​​憶體開銷通常更小，因為它們不建立副本。

C 函數呼叫記憶體管理：參數傳遞與傳回值的記憶體開銷

在C 程式中，函數呼叫涉及到參數傳遞和傳回值，這會產生記憶體開銷。了解這些記憶體開銷對於優化程式效能至關重要。

參數傳遞

C 支援以值傳遞和按引用傳遞。按值傳遞會複製參數的副本，而按引用傳遞則不會。

• 以值傳遞： 參數的副本在呼叫函數時會建立。該副本保存在堆疊上，並在函數返回後銷毀。記憶體開銷等於參數的大小。

  void fn(int x) {
  // x 是参数副本
  }

• 按引用傳遞： 參數的參考在呼叫函數時建立。引用指向原始參數，因此不會建立副本。記憶體開銷為指標或引用的大小，通常遠小於參數的大小。

  void fn(int& x) {
  // x 是参数引用
  }

傳回值

函數可以傳回一個值或參考。傳回值的記憶體開銷取決於其類型。

• 按值傳回： 傳回值保存在堆疊上，並在呼叫函數後銷毀。記憶體開銷等於傳回值的大小。

  int fn() {
  return 5; // 返回一个整型值
  }

• 按引用回傳： 傳回值指向原始值，因此不會建立副本。記憶體開銷為指標或引用的大小。

  int& fn() {
  static int x = 5;
  return x; // 返回 x 的引用
  }

實戰案例

考慮以下程式碼：

#include <iostream>

void print(int n) { // 按值传递
  std::cout << n << std::endl;
}

void printRef(int& n) { // 按引用传递
  std::cout << n << std::endl;
}

int main() {
  int x = 5;
  print(x); // 按值传递
  printRef(x); // 按引用传递

  return 0;
}

• print(x) 呼叫時，參數x 的副本傳遞給函數，記憶體開銷為sizeof(int)。
• printRef(x) 呼叫時，參數x 的參考傳遞給函數，記憶體開銷為sizeof(int*)（即指標大小）。

在實踐中，按引用傳遞經常用於傳遞大對象，以避免昂貴的複製操作。

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