条款20 宁以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value

1. 尽量以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value。前者通常比较高效，并可避免切割问题（slicing problem) 。
2. 以上规则并不适用于内置类型，以及 STL 的迭代器和函数对象。对它们而言，pass-by-value 往往比较适当。

pass-by-value 的缺点

函数 pass-by-value 时，函数的参数是以实际参数的副本为初值，而调用端获得的同样是函数返回值的一个副本。这些副本由对象的 copy 构造函数产生，这个操作会使 pass-by-value 比较耗时。

class Person {
public:
	Person();
    virtual ~Person(); // 条款7解释了为什么是virtual
    ..
private:
	std::string name;
    std::string address;
};

class Student: public Person {
public:
	Student();
    ~Student();
    ...
private:
	std::string schoolName;
    std::string schoolAddress;
};

bool validateStudent(Student s); // 定义函数以 by value 方式接受参数

Student plato; // 创建一个学生对象
bool platoIsOK = validateStudent(plato); // 调用函数

在上述调用函数中，会以 plato 为蓝本调用 Student 的 copy 构造函数，将 s 初始化。同样，当 validateStudent 返回时，s 会被析构函数销毁。

此外，Student 对象内有两个 string 对象，因此每次构造 Student 对象时也就构造了两个 string 对象。同时， Student 对象继承自 Person 对象，所有每次构造 Student 时也构造了一个 Person 对象，由于一个 Person 包含两个 string 对象，因此又需要两个构造函数的调用。析构函数同理。

总之，以 by value 方式传递一个 Student 对象会导致6次构造和6次析构函数的调用！效率比较低！

pass-by-reference-to-const 的优点

• 提高效率

  bool validateStudent(const Student& s);
  

  通过 pass-by-reference-to-const 能避免前面多次的构造函数和析构函数调用，效率高很多。

  并且，以 by value 方式接收一个 Student 参数，需要调用者知道这个对象受保护（不能对其进行修改）。而以 by reference 方式传递时，将它声明为 const 后，调用者则不能对它进行修改，无需再进行担忧。

• 可避免对象切割问题
  当一个 derived class 对象以 by value 方式传递时，它会被视为一个 base class 对象，base class 的 copy 构造函数会被调用，而“造成此对象的行为像个 derived class 对象”的那些特化性质全被切割掉了，仅仅留下一个 base class 对象。

  假设你在一组类来实现一个图形窗口系统：

  class Window {
  public:
  	...
      std::string name() const; // 返回窗口的名称
      virtual viod display() const; // 显示窗口和其内容
  };
  

  class WindowWithScrollBars: public Window {
  public:
  	...
      virtual void display() const;
  };
  

  现在假设你希望写个函数打印窗口名称，然后显示该窗口。下面是错误示范：

  // 不正确！参数可能被切割
  void printNameAndDisplay(Window w)
  {
  	std::cout << w.name();
      w.display();
  }
  

  WindowWithScrollBars wwsb;
  printNameAndDisplay(wwsb);
  

  当调用 printNameAndDisplay 时，由于是 pass by value，参数 w 会被构造成一个 Window 对象，会使 wwsb 所特有的信息被切除。因此 printNameAndDisplay 内调用 display 调用的总是 Window::display。

  解决切割问题的办法是，以 by reference-to-const 的方式传递 w：

  void printNameAndDisplay(const Window& w)
  {
  	std::cout << w.name();
      w.display();
  }