在c ++中是否必须通过引用传递类

Question

我有一个 c++ 期中考试，我们的一项任务是编写一个类，它重载 << 运算符，以便我们可以将该类的私有字段打印到 std::ostream，如下所示：

Crate c1(2600, 9500);
Crate c2;
cout << c1 << ", " << c2 << endl;

必须打印Crate weight: 2600 Crate value: 9500, Crate weight: 0 Crate value: 0

我的实现是

class Crate {
    int weight;
    int value;
public:
    Crate ():weight(0), value(0) {}
    Crate (int w, int v);
    Crate& operator+= (Crate& c);
    int operator+= (int& w);

    friend ostream& operator<< (ostream& out, Crate c) {
        out << "Crate weight: " << c.weight;
        out << " Crate value: " << c.value;
        return out;
    }
};

但是，我为重载的 << 运算符获得了 0/3 分，我的解决方案和评估模板之间的唯一区别是我通过值传递 Crate c，而他们通过引用传递它。

当然，如果类有动态分配的成员变量，我将不得不通过引用传递它的实例，但这里不是这样。

我知道cppreference.com 提供的示例使用了 const 引用，但有没有严格的规定在执行此操作时必须使用 const 引用？

我了解我的解决方案将weight 和value 都复制到堆栈中，而不是仅复制指向对象的指针，但是堆栈上的+4 字节（如果是32 位系统）确实那么多是一个问题，还是我错过了更严重的事情（比如某种内存泄漏）？

我还检查了这两个解决方案的反汇编，但我找不到任何可以使我的解决方案价值零分的东西。

我也问过我的教授，但他们开始谈论将其作为const 传递，但我不明白这会如何使这个解决方案在工作方面更好/不起作用。另一位教授告诉我“这在语法上完全不正确”。但是它是用 Visual Studio 和 MinGW 编译的，所以我也无法理解。

另请注意，这是一门面向电气工程师的课程。

Answer 1

在c++中是否必须通过引用传递类

没有。

“将其作为 const 传递”这很愚蠢，如果您是按值传递，那么如果您将参数标记为 const 对外界来说并不重要。

为了尽可能直接地回答你的问题，按价值取其他类并没有错。当对象较小时，最好按值传递。在您的情况下，典型的 64 位平台上的大小差异为 0（每个 int 2 * 4bytes 与一个 8 byte 指针）。所以你的“+4 bytes on the stack”实际上是不存在的，它的大小是一样的

我预计优化编译器会重写您的代码以按值获取Crate，即使您声明它是通过引用获取。这将是出于空间局部性的原因和易于访问的原因。如果传递了指针，则需要按照指针来获取数据成员，这增加了一个步骤。

你的教授给你0分是错误的，除非课程中有非常明确的要求，所有操作员都必须带参考参数。 const Crate 与 Crate 的问题无关紧要。

Answer 2

你不应该得到 0，但你也不应该得到完整的分数。

friend ostream& operator<< (ostream& out, Crate c) 

每次调用它时都会创建一个副本，这可能是低效的。为了避免那些你想通过引用传递的副本，比如

friend ostream& operator<< (ostream& out, Crate& c)

但这引入了一个新问题，您的第一个版本没有通过引用传递您需要为函数提供左值。您将无法像这样使用它

std::cout << Crate();

为了解决这个问题，我们可以通过const & 获取Crate，这将避免复制并允许我们绑定到临时对象

friend ostream& operator<< (ostream& out, const Crate& c)

Answer 3

学习通常是关于良好的习惯和常识，更不用说你写的小例子了。

是的，在您的情况下，按性能传递值不会改变任何事情。但这有两个问题：

• 习惯。你应该养成知道如何传递论点的习惯。如果不需要修改且数据不应移动，则通过 const 引用传递；
• 按照您编写的方式，您的类必须是可复制构造的。你的情况是这样，但并非总是如此。

至于作为标记的实际零 - 不要担心它。没有任何意义。