正文
Part3:有关引用的探讨
1.传值,传引用效率比较
❓你可以先考虑下:传值和传引用作参数/返回值,谁的效率更高?
当然是传引用返回
🪄传值作参数/返回值,不是直接传递实参/返回变量,而是传递实参/返回变量的一份临时拷贝,因此直接传递实参/返回变量效率低下,参数/返回值越大越明显。
这里不妨测试一下两者的效率:
#include<iostream> #include <time.h> using namespace std; struct A { int a[10000]; }; void TestFunc1(A a) {} void TestFunc2(A& a) {} void TestRefAndValue() { A a; // 以值作为函数参数 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc1(a); size_t end1 = clock(); // 以引用作为函数参数 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc2(a); size_t end2 = clock(); // 分别计算两个函数运行结束后的时间 cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestRefAndValue(); return 0; }
这段代码以函数结束时间来表示传参的效率
👁️🗨️输出结果:
不难看出,引用传参的效率杠杠滴。
📝总结:
① 传引用作参数/返回值,有些场景下面,可以提高性能(大对象 + 深拷贝对象)。
② 传引用作参数/返回值,输出型参数和输出型返回值。
引用的使用特别多,是学习的重点。
2.引用和指针的区别
在开头的概念中就说到:
引用不是新定义一个变量,而是给已存在变量取了一个别名,编译器不会为引用变量开辟内存空间,它和它引用的变量共用同一块内存空间。
引用:
int main() { int a = 10; int& ra = a; cout << "&a = " << &a << endl; cout << "&ra = " << &ra << endl; return 0; }
👁️🗨️输出结果:
不过这只是语法的层面上,那底层实现上呢?
我们可以两者汇编代码的区别:
int main() { int a = 10; int& ra = a; ra = 20; int* pa = &a; *pa = 20; return 0; }
转到反汇编:
惊奇的是,反汇编中引用和指针的逻辑操作是相同的!
⚔️所以我们可以得出这样的结论:
引用是按照指针的方式来实现的,在底层实现上是有空间的。
明白了这点之后,再说一下引用和指针的区别:
① 引用概念上定义一个变量的别名,指针存储一个变量地址;
② 引用在定义时必须初始化,指针没有要求;
这个好理解的,给变量起别名的前提是给那个变量起呀,而指针就不需要。
③ 引用在初始化时引用一个实体后,就不能再引用其他实体,而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体;
④ 没有NULL引用,但有NULL指针;
⑤ 在sizeof中含义不同:引用结果为引用类型的大小,但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
⑥ 引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小;
⑦ 有多级指针,但是没有多级引用;
指针有一级指针,二级指针,三级指针等,而引用就是标定一个实体,不能再给别名起别名。
⑧ 访问实体方式不同,指针需要显式解引用,引用编译器自己处理;
这在一定程度上表明了引用的便利之处,果然C++比C语言省心呐。
⑨ 引用比指针使用起来相对更安全。
为什么这么说呢,因为指针当中有野指针,这是一种非常危险的存在,而引用就不会有这样的危险因素。
总结:
这篇博客从引用的基础概念开始,经历了引用的使用和相关探讨,相信你对引用有了一定的认知,这方面是C++的重点内容,要理解呀。
码文不易
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