一般问题：在 C/C++ 中作为指针传递什么？

Question

嘿， 我想知道是否值得通过指针传递原始单值，例如 int、float、double 或 char？可能不值得吧！？但是，如果您只是通过指针传递所有内容，这是否会使程序变慢？ 你应该总是只将数组作为指针传递吗？ 谢谢！

Answer 1

我想知道是否值得通过指针传递原始单值，如 int、float、double 或 char？

你想实现什么目标？您希望能够写入传入的值吗？或者您只需要使用它？如果你想写入它，惯用的方法是通过引用传递。如果您不需要写入它，则最好避免意外写入并按值传递的任何风险。按值传递将制作变量的副本以供本地使用。 （顺便说一句，如果您不想复制并想要一定程度的安全性，您可以通过 const 引用)

但是如果您只是通过指针传递所有内容，这会使程序变慢吗？

很难说。取决于很多事情。在按值传递和按引用（或指针）传递中，您都创建了新的原始类型。在按值传递中，您正在制作副本。在通过引用/指针传递时，您将一个地址传递给原始地址。然而，在后一种情况下，您需要额外获取可能会或可能不会被缓存的内存。如果不进行测量，很难说 100%。

话虽如此，我怀疑差异是否明显。编译器可能能够在许多按值传递的情况下优化副本，如 文章。 （感谢空间 C0wb0y）。

你应该总是将数组作为指针传递吗？

来自此。

在 C++ 中，不可能将完整的内存块作为参数传递给函数，但我们可以传递它的地址。

要传递数组：

 int foo(int bar[], unsigned int length)
 {
       // do stuff with bar but don't go past length
 }

我建议避免数组并使用 std::vector ，它具有更容易理解的复制语义。

Answer 2

如果您关心的是速度，那么通过指针传递原始值可能不值得——然后您就会有“间接”访问该值的开销。

然而，指针通常是“总线的宽度”，这意味着处理器可以一次发送整个值，而不是将值“移位”到总线上发送。因此，指针在总线上的传输速度可能比较小类型（如 char）更快。这就是为什么旧的 Cray 计算机过去将其 char 值设置为 32 位（当时总线的宽度）。

Answer 3

处理大型对象（例如类或数组）时，传递指针比将整个对象复制到堆栈上更快。例如，这适用于 OOP

Answer 4

查看您最喜欢的 C++ 教科书，了解有关“输出参数”的讨论。

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使用指针作为输出参数而不是引用的一些优点是：

• 没有令人惊讶的行为，没有远距离操作，调用站点和调用者的语义都很清晰。

• 与 C 的兼容性（您的问题标题表明这一点很重要）

• 可由其他语言使用，从共享库或 DLL 导出的函数不应使用仅限 C++ 的功能，例如引用。

Answer 5

您应该很少需要通过指针传递任何内容。如果需要修改参数的值，或者想要防止复制，请按引用传递，否则按值传递。

请注意，防止复制也可以通过复制省略来完成，因此您必须非常小心，不要陷入过早优化的陷阱。这实际上会使您的代码变慢。

Answer 6

除了我倾向于牢记的几条规则之外，您的问题没有真正的答案：
char 是 8 个字节，指针是 4 个字节，因此切勿将单个 char 作为指针传递。
像 int 和 float 这样的东西与指针大小相同，但必须引用指针，因此

如果我们使用 pentium i386 汇编器，技术上需要更多时间：

将值加载到 C 中参数“a”的寄存器中，其中是一个 int：

movl 8(%ebp),%eax  

相同的东西，但作为指针传递：

movl 8(%ebp),%eax
movl (%eax),%eax

必须取消引用指针需要另一个内存操作，因此理论上（不确定是否在现实生活中）传递指针更长......
之后就是内存问题。如果你想有效地编码所有组合类型（类、结构、数组...）都必须通过指针传递。
想象一下，执行一个类型为 16 字节的递归函数，该函数通过副本传递 1000 次调用，从而在堆栈中生成 16000 字节（您并不真正想要这样，对吗？:)）

因此，为了使其简短明了：请看您的类型的大小，如果它比指针大，则通过指针传递它，否则通过副本传递它...

Answer 7

按值传递基本类型，并将对象作为 const 引用传递。尽可能避免使用指针。取消引用指针会产生一些开销，并且会使代码变得混乱。比较下面的 factorial 函数的两个版本：

// which version of factorial is shorter and easy to use?

int factorial_1 (int* number)
{
  if ((*number) <= 1)
    return 1;
  int tmp = (*number) - 1;
  return (*number) * factorial_1 (&tmp);
}

// Usage:
int r = 10;
factorial_1 (&r); // => 3628800


int factorial_2 (int number)
{
  return (number <= 1) ? 1 : (number * factorial_2 (number - 1));
}

// Usage:
// No need for the temporary variable to hold the argument.
factorial_1 (10); // => 3628800

调试变得很困难，因为您无法确定对象的值何时何地可能发生变化：

int a = 10;
// f cound modify a, you cannot guarantee g that a is still 10.
f (&a); 
g (&a);

优先使用 vector 类而不是数组。它可以根据需要增大和缩小，并跟踪其大小。访问 vector 元素的方式与数组兼容：

int add_all (const std::vector<int>& vec)
{
    size_t sz = vec.size ();
    int sum = 0;
    for (size_t i = 0; i < sz; ++i)
        sum += vec[i]; 
}

Answer 8

否，唯一传递非常量引用的情况是函数需要输出参数。