条款20：以const-reference传递替换by-value传递

缺省情况下，C++中函数参数的传递方式为by-value。即函数都是以实际参数的副本进行传递，而函数返回的也是一个副本。考虑如下实例程序：

#include <iostream>

class Person
{
public:
    Person(){ cout << "Person的构造函数" << endl; }
    virtual ~Person(){ cout << "Person的析构函数" << endl; }
    Person(const Person& p){ cout << "Person的copy构造函数" << endl; }

private:
    string name;
    string address;
};

class Student : public Person
{
public:
    Student(){ cout << "Student的构造函数" << endl; }
    ~Student(){ cout << "Student的析构函数" << endl; }
    Student(const Student& p){ cout << "Student的copy构造函数" << endl; }
    void setID(string id){ studentID = id; }
    string getID() const{ return studentID; }

private:
    string studentID;
};
bool validateStudent(Student s)
{
    return s.getID().length() != 0 ? true : false;
}


int main()
{
    Student s;
    s.setID("123456");
    bool isOK = validateStudent(s);
    std::cout << "validateStudent(): " << isOK << std::endl;
}

现在分析一下上述函数执行流程：执行validateStudent(s)传入参数是先调用一次copy构造函数构造一个s的副本，从该函数退出时，再调用一次析构函数销毁s的副本。此外，Student中有一个string变量，需要调用一次string的构造函数，Student继承自Person，因此需要调用一次Person构造函数，而Person中又有两个string，再调用两次string的构造函数，因此总共需要构造5次，与之对应的需要析构5次，这就是by-value传递的代价。

 

那么我们如何才能不构造就进行参数传递呢？当然是const-reference了，如下：

Bool validateStudent(const Student& s);

这种参数传递方式不涉及任何的构造与析构调用。             

 

同时通过by-value方式传递参数也可以造成对象被截断(slicing)的问题，如下所示：

#include <iostream>

using namespace std;

class Window
{
public:
    string name() const{ return "Window"; };            // 返回窗口名
    virtual void display(){ cout << "Display Window" << endl; };         // 显示窗口
};

class EXWindow : public Window
{
public:
    virtual void display(){ cout << "Display EXWindow" << endl; };
};

void printNameAndDisplay(Window w)
{
    cout << "窗口名：" << w.name() << endl;
    w.display();
}

int main()
{
    EXWindow exw;
27     printNameAndDisplay(exw);

    return 0;
}

怎么会出现这种情况呢？display()可是虚函数啊，它不应该执行多态调用吗？原来是参数传递出现问题了。值传递中，无论传入的是什么类型，其构造副本的时候只是按照形参的类型来构造，也就是说传入的副本是个Window类型的，这种现象被称为截断。

如果改为以引用传递会如何呢？

void printNameAndDisplay(const Window& w)
{
    cout << "窗口名：" << w.name() << endl;
    w.display();
}

我们必须知道引用的本质就是用指针实现的。因此传入到是当前对象本身而不是副本，因此会发生多态调用了。

 

注意：

我们如上讨论的主要问题就是by-value传递会执行很多的构造与析构过程，而by-reference传递会很好地解决这个问题。但是并不是所有类型的变量都适合by-reference传递。比如内置类型、STL迭代器、函数对象，对它们而言，by-value传递往往比较合适，并且效率高些。