Speicherverwaltung für C++-Funktionsaufrufe: Speicheraufwand für Parameterübergabe und Rückgabewert

C++-Funktionsaufrufe beinhalten die Übergabe von Parametern und Rückgabewerten, was zu Speicheraufwand führt. Die Parameterübergabe erfolgt als Wert oder als Referenz, die Übergabe als Wert kopiert den Parameter und die Übergabe als Referenz verweist auf den ursprünglichen Parameter. Der Rückgabewert wird als Wert oder als Referenz zurückgegeben. Bei der Rückgabe als Wert wird der Rückgabewert gespeichert, und bei der Rückgabe als Referenz wird der ursprüngliche Wert zurückgegeben. Pass-by-Reference und Return-by-Reference haben im Allgemeinen weniger Speicheraufwand, da sie keine Kopien erstellen.

C++-Funktionsaufruf-Speicherverwaltung: Speicheraufwand für Parameterübergabe und Rückgabewert

In C++-Programmen umfasst der Funktionsaufruf die Parameterübergabe und den Rückgabewert, was zu Speicheraufwand führt. Das Verständnis dieses Speicheraufwands ist für die Optimierung der Programmleistung von entscheidender Bedeutung.

Parameterübergabe

C++ unterstützt die Übergabe als Wert und als Referenz. Bei der Übergabe als Wert wird eine Kopie des Parameters erstellt, bei der Übergabe als Referenz jedoch nicht.

• Wertübergabe: Beim Aufruf der Funktion wird eine Kopie des Arguments erstellt. Diese Kopie wird auf dem Stapel gespeichert und nach Rückkehr der Funktion zerstört. Der Speicheraufwand entspricht der Größe der Parameter.

  void fn(int x) {
  // x 是参数副本
  }

• Referenzübergabe: Beim Aufruf der Funktion wird eine Referenz auf einen Parameter erstellt. Die Referenz verweist auf den ursprünglichen Parameter, sodass keine Kopie erstellt wird. Der Speicheraufwand ist die Größe des Zeigers oder der Referenz, die normalerweise viel kleiner ist als die Größe des Arguments.

  void fn(int& x) {
  // x 是参数引用
  }

Rückgabewert

Funktion kann einen Wert oder eine Referenz zurückgeben. Der Speicheraufwand des Rückgabewerts hängt von seinem Typ ab.

• Rückgabe nach Wert: Der Rückgabewert wird auf dem Stapel gespeichert und nach Aufruf der Funktion zerstört. Der Speicheraufwand entspricht der Größe des Rückgabewerts.

  int fn() {
  return 5; // 返回一个整型值
  }

• Return by reference: Der Rückgabewert zeigt auf den Originalwert, sodass keine Kopie erstellt wird. Der Speicheraufwand ist die Größe des Zeigers oder der Referenz.

  int& fn() {
  static int x = 5;
  return x; // 返回 x 的引用
  }

Praktischer Fall

Betrachten Sie den folgenden Code:

#include <iostream>

void print(int n) { // 按值传递
  std::cout << n << std::endl;
}

void printRef(int& n) { // 按引用传递
  std::cout << n << std::endl;
}

int main() {
  int x = 5;
  print(x); // 按值传递
  printRef(x); // 按引用传递

  return 0;
}

• print(x) Beim Aufruf wird eine Kopie des Parameters x übergeben Bei der Funktion beträgt der Speicheraufwand sizeof(int). print(x) 调用时，参数 x 的副本传递给函数，内存开销为 sizeof(int)。
• printRef(x) 调用时，参数 x 的引用传递给函数，内存开销为 sizeof(int*)
Wenn printRef(x) aufgerufen wird, wird die Referenz des Parameters x an die Funktion übergeben und der Speicheraufwand beträgt sizeof(int*) code> (d. h. die Zeigergröße).

In der Praxis wird die Referenzübergabe häufig verwendet, um große Objekte zu übergeben und teure Kopiervorgänge zu vermeiden. 🎜

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