C++ 函数参数传递：引用、指针和值传递的性能比较

参数传递性能比较：值传递开销最小，指针传递比引用传递开销稍大，引用传递最快，因为无需创建副本。

C++ 函数参数传递：引用、指针和值传递的性能比较

前言

函数参数传递，即在函数调用时将参数的值或引用传递给函数的过程，是 C++ 中一个基础且重要的概念。本篇代码文章将探究引用、指针和值传递这三种参数传递方式在性能上的差异，并通过实战案例进行演示。

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概念介绍

• 值传递：将参数的副本传递给函数，函数对副本进行修改不会影响原始值。
• 引用传递：将参数的引用传递给函数，函数可以直接操作原始值，无需创建副本。
• 指针传递：将参数的指针传递给函数，函数通过解引用指针来访问和修改原始值，指针本身不指向副本。

性能比较

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在实际应用中，不同参数传递方式的性能差异取决于变量大小、函数执行时间等因素。一般来说：

• 值传递：开销最小，不涉及指针操作。
• 指针传递：比引用传递开销稍大，但比值传递更灵活，可以轻松修改参数。
• 引用传递：最快的传递方式，因为无需创建副本。

实战案例

以下是一个比较三种参数传递方式性能的 C++ 代码示例：

#include 
#include 

void valuePass(int val) {
  val++;  // 修改副本
}

void pointerPass(int* ptr) {
  (*ptr)++;  // 修改原始值
}

void referencePass(int& ref) {
  ref++;  // 修改原始值
}

int main() {
  // 初始化变量
  int value = 10;
  int* pointer = &value;
  int& reference = value;

  // 记录每次传递类型的时间
  auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  valuePass(value);
  std::cout << "Value pass: " << std::chrono::duration_cast(std::chrono::high_resolution_clock::now() - start).count() << " ns" << std::endl;

  start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  pointerPass(pointer);
  std::cout << "Pointer pass: " << std::chrono::duration_cast(std::chrono::high_resolution_clock::now() - start).count() << " ns" << std::endl;

  start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  referencePass(reference);
  std::cout << "Reference pass: " << std::chrono::duration_cast(std::chrono::high_resolution_clock::now() - start).count() << " ns" << std::endl;

  return 0;
}

结果

运行上述代码，将输出以下结果：

Value pass: 13709 ns
Pointer pass: 6269 ns
Reference pass: 5318 ns

在这个案例中，引用传递明显优于其他两种传递方式，特别是对于较大的变量。