C++按值和按址传递对象的思考和优化

C++是一门面向对象（OOP）编程语言，在这门语言中也有函数，函数的参数可以是变量数值，当然也可以是对象。所以，传统地就有关于对象是按值传递还是按址传递的讨论。

在C语言中，按值传递在很多情况下可以出色地完成任务，而且也很好理解，但是在C++中，因为有了类的对象这个可能的庞然大物（指他的数据特别大），如果还用传值的方式进行的话，会很浪费内存空间。本文就具体讨论这个问题。

在C++中，将一个对象按值传递时，会默认调用一个复制构造函数做一个这个参数的副本给函数。默认的复制构造函数名字是：类名（类名&）。请看下面代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "执行构造函数" << endl;
    }
    A(A&)
    {
        cout << "执行复制构造函数" << endl;
    }
    ~A()
    {
        cout << "执行析构函数" << endl;
    }
};

A func(A one)
{
    return one;
}
int main (void)
{
    A a;
    func(a);

    return 0;
}

这里的执行结果是：

这里我们发现执行了一次构造函数，两次复制构造函数，三次析构函数，结果很有意思，现在分析如下：

第一次只执行构造函数是因为新建了A类的对象a，因此调用构造函数来构造对象，当main函数调用func函数的时候，将对象a的值传给了func函数，这个时候就要调用复制构造函数来做一个对象a的副本，当func函数执行完毕时，要将对象one返回，这个时候还要调用复制构造函数来做一个one对象的副本，然后调用析构函数释放func函数中的对象one，当回到main函数中的时候，由于返回的one对象没有使用，所以这个时候又要调用析构函数来释放这个返回的对象，当main函数执行完毕时，a对象的也该释放了，这个时候就要调用类的析构函数来释放a对象的空间。从上面的分析中我们看出这个过程中，有很多次调用，每次调用都要进行对象的复制，既浪费了内存，有降低了程序的执行效率。该怎么优化呢？这个时候我们可以使用传址的方式来进行，将代码修改如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "执行构造函数" << endl;
    }
    A(A&)
    {
        cout << "执行复制构造函数" << endl;
    }
    ~A()
    {
        cout << "执行析构函数" << endl;
    }
};

A func(A *one)
{
    return (*one);
}
int main (void)
{
    A a;
    func(&a);

    return 0;
}

可以看到这里将传参的方式修改成了按址的方式，他的执行结果如下：

这里减少了一次复制构造函数和析构函数的调用，可以理解效率明显提高，但是要注意的是这里还有一对复制构造函数和析构函数的调用，这是为什么呢？仔细观察可以发现，func函数返回的是（*one），这是一个对象，而不是地址，所以他要调用复制构造函数来创建一个对象的副本，然后在析构。如果我们把func函数的返回类型修改为指针类型的时候就可以减少调用了：

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "执行构造函数" << endl;
    }
    A(A&)
    {
        cout << "执行复制构造函数" << endl;
    }
    ~A()
    {
        cout << "执行析构函数" << endl;
    }
};

A *func(A *one)
{
    return one;
}
int main (void)
{
    A a;
    func(&a);

    return 0;
}

这样，执行的结果就是：

这样就达到了对对象作为参数传递程序的最佳优化效果了！