变量定义式——尽量延后定义时间

c/c++

浏览数:220

2019-9-2

学校的第一门专业课是C,局部变量只能在{}开始的地方定义,否则出错。这样有个好处,就是要寻找某个变量的定义式时非常方便,但是VS提供了F12,跳到定义处,这个好处就显得非常微弱了。只是这个习惯被我沿用到C++中,一直没有改过来,直到我开始意识到,这样的变量定义有时会降低程序的性能。

一个变量在函数的内部定义,意味着要付出构造与析构的代价。而假如定义了却没有使用过,意味着我们要浪费这些成本。本篇博客,将指导你如何避免这些情况的发生。

或许你认为,变量定义了怎么可能没有用到呢?我们来个简答的例子

std::string encryPassword(const std::string& password)
{
    std::string encrypted;
    std::string errorMessage("length is too little");
    if(password.length() < MinPasswordLength)
        return errorMessage;
    ...            //对于encryted的操作
}

假如函数在上面的return中返回,那么encrypted在这个函数中将从未被使用,而我们依然需要付出构造与析构的代价。所以最好推迟其定义式。

std::string encryPassword(const std::string& password)
{
    std::string errorMessage("length is too little");
    if(password.length() < MinPasswordLength)
        return errorMessage;
    std::string encrypted;
    ...            //对于encryted的操作
    return encrypted;
}

但是这方法不是最佳的,因为我们一开始没有给encrypted赋值,使用了默认构造函数。而在之后的操作中,假设我们通过赋值构造函数给encrypted赋值,结果就是我们多调用了一次赋值运算符函数。你可以记住这么一句话“通过default构造函数构造出一个对象然后给它赋值比直接在构造时制定初值效率差”。举个栗子。

std::string encryPassword(const std::string password)
{
    ...
    std::string encrypted;
    encrypted = password;
    ...
    return encrypted;
}

encrypted总共调用了一次默认构造函数一次赋值运算符函数,而默认构造函数一点作用都没有,所以更明智的做法是直接跳过这个默认构造函数。再次“延后变量定义式出现的时间”。

这里给了我们“延后”的真正意义:不只应该延后变量的定义,直到非得使用该变量的前一刻,甚至应该尝试延后到能够给它初始值为止,避免无所谓的默认构造函数。

但是,假如我们碰到了下面的两种代码,应该选择哪一种呢?

//版本1
Widget w;
for(int i = 0;i < n;i++)
{
    w = 第i个值;
}
//版本2
for(int i = 0;i < n;i++)
{
    Widget w(第i个值)   
}

假如使用了版本1,我们执行循环的成本是:一次构造一次析构以及n次赋值操作。而第二个版本的成本是:n个构造函数与n个析构函数。

但是,当我们把变量定一致移到循环外的时候,它的作用域会覆盖整个循环以及外部的区域,可能造成程序可理解性与易维护性的冲突,所以,除非能够保证(1)赋值的成本比“构造+析构”低,(2)正在处理代码中效率敏感度高的部分,否则你应该使用版本2.

作者:随梦