Pass-by-Value vs. Pass-by-Rvalue-Referenz in Funktionsparametern

Beim Definieren einer Funktion, die ein Argument von a annimmt Bei einem bestimmten Typ haben Sie zwei Hauptoptionen: Referenz als Wertübergabe oder als Referenz als R-Wert. Die Wertübergabe erstellt eine Kopie des Arguments, während die R-Wert-Referenz die (temporäre) R-Wert-Referenz auf das Argument verwendet, sodass es in die Funktion verschoben werden kann.

Wichtige Unterschiede

Über den Hauptunterschied zwischen Kopieren und Verschieben hinaus gibt es mehrere wichtige Unterschiede, die berücksichtigt werden müssen:

• Kontrolle über den Besitz: Wertübergabe geht davon aus, dass die Funktion den Besitz des Arguments übernimmt und so effektiv die Kontrolle vom Aufrufer an die Funktion überträgt. Bei der Pass-by-Value-Referenz liegt der Besitz hingegen beim Aufrufer.
• Deplizitheit des Kopierens: Pass-by-Value verbirgt die Kosten für das interne Kopieren. Die Pass-by-rvalue-Referenz erfordert ein explizites Kopieren durch den Aufrufer mithilfe von std::move, was Entwickler dazu zwingt, ihre Absichten explizit anzugeben.
• Mögliches Kopieren/Verschieben vermeiden: Pass-by-rvalue Die Referenz macht in bestimmten Fällen die Notwendigkeit eines einzelnen Move-Konstruktoraufrufs überflüssig. Sowohl die Wertübergabe- als auch die R-Wertübergabe-Referenz ermöglichen es Compilern jedoch, Kopien/Verschiebungen zu vermeiden.

Interface-Implikationen

Die Wahl zwischen Pass -by-value- und pass-by-rvalue-Referenzen haben Auswirkungen auf die Funktionsschnittstelle:

• Pass-by-value:

  • Gibt an, dass die Funktion den Besitz des Arguments übernimmt
  • Entbindet den Aufrufer von der Verwaltung der Lebensdauer des Arguments

• Übergabe-by-Wert-Referenz:

  • Signalisiert, dass der Aufrufer die Kontrolle über das Argument aufgibt
  • Erzwingt eine klare Eigentumstrennung zwischen Aufrufer und Funktion

Effizienzüberlegungen

Der Effizienzunterschied zwischen Pass-by-Value- und Pass-by-Rvalue-Referenzen hängt von der Semantik des Argumenttyps ab:

• Große Datenstrukturen: Die Weitergabe von R-Wert-Referenzen kann die Effizienz erheblich verbessern, wenn der Argumenttyp eine große Datenstruktur enthält, die kostengünstig verschoben werden kann. Dadurch wird das Anfertigen einer teuren Kopie vermieden.
• Kleine Datenstrukturen: Bei kleinen Datenstrukturen mit minimalem Inhalt gibt es einen minimalen Effizienzunterschied zwischen der Wertübergabe- und der Rwertübergabe-Referenz.