值传递过程中的开销

当处理很大的字符串时，按值传递和按引用传递的区别会更加明显。让我们详细介绍一下字符串的拷贝过程以及占用的内存情况。

字符串按值传递

当你按值传递一个大字符串时，会发生以下过程：

创建临时副本：
- 在函数调用时，创建字符串对象的临时副本。这意味着整个字符串数据都会被复制一遍。
调用构造函数：
- 临时副本被传递到构造函数中。构造函数接收这个副本并初始化其成员变量。
释放临时副本：
- 临时副本在函数调用结束后会被销毁，释放内存。

假设有一个字符串str，长度为N，则：

内存占用：原始字符串 str 占用 N + 1 字节（包括终止符 \0）。
临时副本占用：N + 1 字节。
总内存占用：2 * (N + 1) 字节（原始字符串和临时副本）。

字符串按引用传递

当你按引用传递一个大字符串时，会发生以下过程：

引用传递：
- 在函数调用时，仅传递字符串的引用（通常是指向字符串对象的指针）。
调用构造函数：
- 构造函数接收引用，并使用这个引用直接访问原始字符串数据。

假设有一个字符串str，长度为N，则：

内存占用：原始字符串 str 占用 N + 1 字节。
传递引用的指针占用：4 或 8 字节（根据系统的指针大小）。

总内存占用：N + 1 字节 + 指针大小（4 或 8 字节）。

示例代码对比

#include <iostream>
#include <string>class Person {
public:std::string name;// 按值传递Person(std::string name) : name(name) {}// 按引用传递Person(const std::string& name) : name(name) {}
};int main() {std::string large_string(1000000, 'a'); // 创建一个长度为1000000的字符串// 按值传递Person person1(large_string);// 按引用传递Person person2(large_string);return 0;
}

拷贝过程的详细说明

按值传递

Person person1(large_string);:
- 创建large_string的副本。
- large_string包含1000000个字符加上一个终止符，共1000001字节。
- 创建临时副本也需要1000001字节。
- 构造函数内部初始化this->name，再进行一次拷贝，共用内存为1000001字节。

总共占用内存：