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在C++中，函数参数与返回值的数据传递的方式，对程序的性能和正确性有着重要影响。C++默认使用pass-by-value（传值）的方式传递参数。但这种方式在某些情况下会导致性能问题和对象切割问题。
C++推荐使用pass-by-reference-to-const（传常量引用）的方式来传递参数。

1、C++默认传值方式的问题

1.1、多次调用拷贝构造函数

• 当使用pass-by-value传递参数时，C++会调用参数的拷贝构造函数来创建一个副本。如果传递的是一个复杂的对象（例如包含大量数据的类对象），拷贝构造函数的调用会导致性能问题，尤其是在频繁调用的情况下。

#include <iostream>
#include <string>class MyClass {
public:MyClass() {std::cout << "Default Constructor" << std::endl;}MyClass(const MyClass& other) {std::cout << "Copy Constructor" << std::endl;}~MyClass() {std::cout << "Destructor" << std::endl;}
};void func(MyClass obj) {// 使用obj
}int main() {MyClass obj;func(obj);  // 调用拷贝构造函数return 0;
}输出：
Default Constructor
Copy Constructor
Destructor
Destructor

1.2、对象切割问题

• 对象切割问题发生在传递派生类对象给基类参数时。如果使用pass-by-value传递参数，派生类会被切割成基类对象，丢失派生类的特有部分。
• 原因：当函数参数类型是基类时，编译器会调用基类的拷贝构造函数来创建基类对象的副本。即使基类有虚函数，基类对象的虚表指针会被重置为指向基类的虚表，导致派生类的虚函数无法被调用。

#include <iostream>class Base {
public:virtual void print() const {std::cout << "Base" << std::endl;}
};class Derived : public Base {
public:void print() const override {std::cout << "Derived" << std::endl;}
};void func(Base obj) {obj.print();  // 总是调用Base的print
}int main() {Derived d;func(d);  // 对象切割，丢失Derived部分return 0;
}输出：
Base

2、使用pass-by-reference-to-const替换pass-by-value

• 为了避免上述问题，C++体检使用pass-by-reference-to-const来传递参数，避免不必要的拷贝和对象切割问题
• 原理：在底层实现上，引用是通过指针来实现的，编译器会将引用转换成指针操作，传递的是对象地址。
  • 指针大小是固定的4字节，无论对象有多大，传递引用的开销非常小。使用const常量修饰可避免对象修改。
  • 因为传值引用对象直接指向原始对象，不会创建新的基类对象。

class Base
{
public:virtual void print() const{std::cout << "Base" << std::endl;}
};class Derived : public Base
{
public:void print() const override{std::cout << "Derived" << std::endl;}
};void func(const Base &obj)
{obj.print(); // 总是调用Base的print
}int main()
{Derived d;func(d); // 对象切割，丢失Derived部分return 0;
}输出：
Derived

3、适合pass-by-value的情况

• 内置类型：对于内置类型（如int、double、char等），使用pass-by-value通常更高效，因为拷贝这些类型的开销很小。
• 小型对象：对于小型对象（如std::pair、std::tuple等），使用pass-by-value也可能更高效。

#include <iostream>void func(int x) {std::cout << "Value: " << x << std::endl;
}int main() {int a = 10;func(a);  // 对于内置类型，使用pass-by-valuereturn 0;
}

思维导图笔记：