将临时对象作为参数传递 (C++)答案

【问题标题】：Passing temporary objects as argument (C++)将临时对象作为参数传递 (C++)
【发布时间】：2014-09-29 17:10:31
【问题描述】：

临时对象有时是用 C++ 创建的。 STL valarray 类的一个示例是 slice_array，每次选择 valarray 的一系列索引时都会调用它。 http://www.cplusplus.com/reference/valarray/slice_array/

我的问题是这样的：

当将这些临时对象作为参数传递给函数时，是传递这些对象的副本，还是仅传递一个引用？

例如想象一下这两个简单的函数：

double simple_product(double* inp,int length){
  double res=1;
  for(int i=0;i<length;++i){
      res = res*inp[i];
  }
  return(res);
}

double sum_selected(valarray<double> v){

    simple_product(&v[0],v.size());
    return(v.sum());
}

如果我按以下方式称呼他们：

valarray<double> valery(10,10);
size_t sel[] = {1,3,4};
valarray<size_t> selection (sel,3);
cout << sum_selected(valery[selection]);

是否会在sum_selected函数的堆栈中临时创建一个大小为3*size_t的新对象？

请注意将函数声明为：double sum_selected(valarray<double> & v) 不允许（临时对象只能绑定到 const 引用）。

这很有趣的原因是，例如这里，不可能将函数声明为：

double sum_selected(const valarray<double> & v)，因为这样就无法调用函数 simple_product（假定它是不可更改的）。但是，在大数组的情况下，制作传递参数的临时副本会影响内存。

【问题讨论】：

编译您的代码并启用优化。此外，生成程序集列表并查看发生了什么。
你为什么不把你的参数改成const double * inp，然后你把另一个参数改成const valarray<double>& v
simple_product 真的一成不变吗？因为，在我看来，这是错误的。如果无法更改，当您将 const valarray 传递给函数时，这将是可接受的 const_cast 用法，它不会修改它，但由于某种原因不会将其视为 const。
@NeilKirk：这将是我希望工作的创可贴，但如果传递一个真正恒定的对象，那将是 UB。
@Deduplicator 它不是 UB，因为函数 simple_product 不会修改它。这是一个创可贴，但他说功能不能改变。

标签： c++ function arguments pass-by-reference rvalue-reference

【解决方案1】：

如果函数声明为按值获取其参数，则按值传递，创建对象的新副本：

void f(thing t);           // pass by value

如果它被声明为通过引用获取它的参数，那么它是通过引用传递的。但它只能通过const 或 rvalue 临时引用：

void f(thing const & t);   // OK: const lvalue reference
void f(thing && t);        // OK: rvalue reference
void f(thing & t);         // Error: lvalue reference can't bind to temporary

通过引用传递不会创建新对象，并且临时对象的生命周期在函数调用期间有效，直到创建它的语句结束。

【讨论】：

按值传递的参数并不总是被复制。
@rightfold：确实，整个故事要复杂得多，从临时复制来初始化相同类型的参数可能会被省略。我将保持简单的答案，并将其留给任何想了解复制语义的血腥细节的人：stackoverflow.com/questions/12953127
更糟糕的是，上面的案例有一个thing，它的类型与传递给它的参数不同。 thing 不会在 OP 的问题中复制，无论省略如何，而是构造。
@Mike 谢谢，我不知道右值引用的存在！

【解决方案2】：

valarray<T>::operator[](valarray<size_t> const&) 返回一个indirect_array<T> (reference)，或valarray<T> 用于const 限定运算符，而不是slice_array。

如果您希望能够以连续数组的形式访问所选元素，则需要将它们收集到一个连续数组中。转换构造函数valarray<T>::valarray(indirect_array<T> const&) 会为您执行此操作。在这种情况下，引用语义将毫无用处，因为没有现有对象可以将所需的元素连续排列。

将函数签名更改为double sum_selected(valarray<double> const&) 对您的代码没有任何影响，因为无论如何都会构造一个临时的valarray<double>。如果直接传递valery，不加下标，效率会更高。

【讨论】：