Насколько верно «Хочу скорости»? Передать по значению

Идея "Хотите скорость? Передавайте по значению"⁽¹⁾ заключается в том, что иногда копию можно опустить. Принимая ваши классы X и Y, рассмотрите этот вариант использования:

// Simulating a complex operation returning a temporary:
std::string foo() { return "a" + std::string("b"); }


struct X
{
  std::string mem_name;
  X(std::string name): mem_name(std::move(name)) {}
};

struct Y
{
  std::string mem_name;
  Y(const std::string &name): mem_name(name) {}
};


int main()
{
  X(foo());
  Y(foo());
}

Теперь давайте проанализируем оба случая строительства.

X первый. foo() возвращает временное значение, которое используется для инициализации объекта name. Затем этот объект перемещается в mem_name. Обратите внимание, что компилятор может применить оптимизацию возвращаемого значения и создать возвращаемое значение foo() (фактически даже возвращаемое значение operator+) непосредственно в пространстве name. Так что на самом деле никакого копирования не происходит, только перемещение.

Теперь давайте проанализируем Y. foo() снова возвращает временное значение, привязанное к ссылке name. Теперь для возвращаемого значения нет «внешнего» пространства, поэтому оно должно быть создано в своем собственном пространстве и привязано к ссылке. Затем он копируется в mem_name. Итак, мы делаем копию, и никак иначе.

Короче итог такой:

• Если передается lvalue, оба X и Y будут выполнять копирование (X при инициализации name, Y при инициализации mem_name). Кроме того, X выполнит ход (при инициализации mem_name).

• Если передается rvalue, X потенциально выполнит только перемещение, а Y должно выполнить копирование.

Как правило, ожидается, что перемещение будет операцией, требующей времени, сравнимой с затратами времени на передачу указателя (что и делает передача по ссылке). Таким образом, X не хуже, чем Y для lvalue, и лучше для rvalue.

Конечно, это не абсолютное правило, и к нему нужно относиться с недоверием. Если есть сомнения, профиль.

(1) Ссылка может быть временно недоступна, и по состоянию на 12.11.2014 она кажется неработающей (404). Копия содержимого (хотя и со странным форматированием) кажется доступной на нескольких сайтах блогов:

• блог на csdn.net
• блог на blogspot.cz

Кроме того, исходный контент может быть доступен через обратная машина.

Также отметим, что тема вообще вызвала немало дискуссий. Погуглив название статьи, можно найти множество дополнений и контраргументов. Чтобы перечислить пример одного из них, есть "Хотите скорость? Не (всегда) передавать по значению" от члена SO juanchopanza

Общих правил оптимизации нет. Передача по значению может дать большие преимущества в C++11 с семантикой перемещения, наряду с исключением копирования.

Если вам действительно нужна скорость, профилируйте свой код.

Если вы действительно не возражаете против выставления ссылок в вашем API (что ДОЛЖНО БЫТЬ признаком того, что внутри вы будете копировать/назначать данный объект), то использование копий в порядке.

Удаление копирования происходит быстрее, чем перемещение, и если его нельзя исключить (по разным причинам, например, слишком длинная цепочка вызовов зависимых вызовов функций), то C++ гарантирует семантику перемещения.