C++ 函数参数详解：并行编程中参数传递的性能优化

多线程环境中，函数参数传递方式不同，性能差异显著：按值传递：复制参数值，安全，但大型对象开销大。按引用传递：传递引用，效率高，但函数修改会影响调用者。按常量引用传递：传递常量引用，安全，但限制函数对参数操作。按指针传递：传递指针，灵活，但指针管理复杂，可能出现悬垂指针或内存泄漏。并行求和中，按引用传递效率优于按值传递，按指针传递灵活度最高，但管理复杂。

C++ 函数参数详解：并行编程中参数传递的性能优化

在多线程或多进程并行环境中，函数参数传递会对性能产生显著影响。C++ 函数参数的传递方式有以下几种：

按值传递（pass-by-value）

• 复制参数值传递到函数中（通常是小的基本类型）。
• 优点：不需要管理指针，安全可靠。
• 缺点：对于大型对象，复制过程可能非常昂贵。

按引用传递（pass-by-reference）

• 传递参数的引用，而不是副本。
• 优点：无需复制，对于大型对象非常高效。
• 缺点：函数中的更改会影响调用者传递的对象，可能导致混乱和意外行为。

按常量引用传递（pass-by-constant-reference）

• 传递值的常量引用。
• 优点：防止函数修改调用者传递的对象，安全可靠。
• 缺点：限制了函数对参数的操作，因此灵活性较低。

按指针传递（pass-by-pointer）

• 传递参数的指针，而不是副本或引用。
• 优点：最大程度的灵活性，允许函数读取和修改调用者传递的值。
• 缺点：指针管理复杂，可能导致悬垂指针或内存泄漏。

实战案例：并行求和

按值传递示例：

int sum(int n) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    sum += i;
  }
  return sum;
}

int main() {
  int n = 10000000;
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result += sum(n);
  }
}

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按引用传递示例：

int sum(int& n) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    sum += i;
  }
  return sum;
}

int main() {
  int n = 10000000;
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result += sum(n);
  }
}

登录后复制

按指针传递示例：

int sum(int* n) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < *n; i++) {
    sum += i;
  }
  return sum;
}

int main() {
  int n = 10000000;
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result += sum(&n);
  }
}

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在并行求和场景中，按引用传递比按值传递效率更高，因为它避免了对大型数据集的昂贵复制。按指针传递提供了最大的灵活性，但增加了指针管理的复杂性。选择合适的参数传递方式取决于应用程序的特定需求。

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