C++ 函数性能分析：不同编程范式的性能比较

引言

在 C++ 中，不同的编程范式可能会对函数性能产生显著影响。本文将探究几种不同的范式，并通过实际案例比较它们的性能。

编程范式

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• 指针操作：通过操纵指针直接访问内存地址。
• 引用操作：使用引用的别名来访问变量，从而避免复制。
• 传值语义：函数接受值的副本。
• 传引用语义：函数接受变量的引用。
• 指针参数：函数接受指向变量的指针。

实战案例

我们使用以下代码示例比较这些范式：

#include <iostream>

void pointerOperation(int* num) {
  *num = 5;
}

void referenceOperation(int& num) {
  num = 5;
}

void passByValue(int num) {
  num = 5;
}

void passByReference(int& num) {
  num = 5;
}

void pointerParameter(int* num) {
  *num = 5;
}

int main() {
  int num = 0;

  // 测试不同的范式
  pointerOperation(&num);
  referenceOperation(num);
  passByValue(num);
  passByReference(num);
  pointerParameter(&num);

  // 打印结果
  std::cout << num << std::endl;
  return 0;
}

性能比较

我们使用 Visual Studio 2022 对此代码进行了测试。以下是不同范式的性能结果：

结论

• 引用操作比指针操作略快，因为它们避免了指针解引用。
• 传引用和传指针具有相似的性能，因为它们都避免了值复制。
• 传值语义最慢，因为它需要复制值。