C++函数声明中要不要用右值引用？

在一次代码评审时，看到一个成员函数使用了const T&，不假思索地就建议使用T传值，在函数内用std::move进行移动。之后有同事问我，不是应该用func(T&&)吗？一时间感觉脑子不好用，难道一段时间不用，哪里搞错了？赶紧上网搜索答案。

应该使用传值吗？

在STL中，可以看到很多地方都同时提供const T&和T&&两种重载，分别对应参数为左值和右值两种情况。看来这样做是标准做法吧。但这样一来，基本相同的逻辑要重复写两次。说好的DRY（Don't Repeat Yourself）原则呢？

在链接1、链接2中，都看到有答主推荐如果函数内需要保存参数的一个拷贝，就用传值。

void foo(T t)
{
    // ...
    t_ = std::move(t);
    // ...
}

这样，调用者可以决定是否使用std::move放弃传入参数的所有权。

1. 如果调用者放弃所有权，整个过程中不发生拷贝；
2. 如果调用者不放弃所有权，无论用什么方式，还是会发生一次拷贝。

这样看来，因此传值并没有引入额外的开销，还避免了同时提供const T&和T&&类型参数的两个重载的麻烦，完美！

T lval;
foo(lval); // copy from lvalue
foo(T {}); // (potential) move from prvalue
foo(std::move(lval)); // (potential) move from xvalue

还有什么选择？

传值看上去很美。不过，STL是怎么回事？难道标准委员会的人看不到这点？我们还是继续找答案吧。

在CppCon 2014上，Herb Sutter发表了题为“Back to the Basics! Essentials of Modern C++ Style”的演讲（视频在此），谈到了我们关心的问题。

在演讲中，Herb Sutter谈到

1. 对于输出参数或者输入/输出的参数，用函数返回值或者用左值引用参数T&即可；
2. 对于小对象（如基本数值类型）和不能拷贝的对象，传值即可；
3. 对于大的输入参数：
   • 如果函数内不需要保留，直接用const T&即可；
   • 如果函数内需要保留一份，则：
     1. 和C++ 98一样，优先使用const T&；
     2. 为了增加优化机会，可以在const T&基础上，增加右值引用T&&的重载；
     3. 如果可以接受代码必须放在头文件中，并且不能作为虚函数，也可以考虑用forward reference，即universal reference。

前面几点都没有什么问题，和C++ 98是一样的。分歧在于在对于大的输入参数，且函数内需要在保存一份时为什么不直接传值？

传值有什么问题？

传值在很多时候是可以的，但Herb Sutter指出了重要的一点，也是最重要的一点：对于要进行内存分配、而调用者又不希望转移所有权的参数，传值意味着100%会进行一次内存分配。初看起来，这不是很正常吗？既然调用者不转移所有权，而被调的地方又需要保留一份，难道不是必须进行内存分配？

不是的！无论是std::string、std::vector还是其他对象，在目标对象有足够空间保存新的值时，是不需要重新进行内存分配的。比如原来的std::string对象能容纳100字节，赋给这个对象50字节的新值时，并不会先释放原来100字节的内存再分配50字节的新内存，而是会直接复制到原来100字节的内存中，并标记其长度 为50字节。这时候是不需要内存分配的。

Herb Sutter在演讲中提到，现实情况中，远低于50%的对象拷贝会触发内存分配。因此在这样的情况下，把常量引用 + 复制改为传值 + 移动，其效率不是不变而是降低，还降低很多。

结论

• 一般情况下用常量引用const T&
• 确实有优化必要时可以增加一个接受右值引用T&&的重载
• 在构造函数等不涉及利用目标对象原有空间（必须从零开始构造）的情况下，可以传值，以避免在多参数函数中，每个参数都可能是const T&和T&&造成的组合爆炸

回头看看，我遇到的那个场景类似于构造函数，传值是可以的。But, however，这个场景基本上只在初始化时调用，并没有优化的必要，直接用最简单的const T&也是没问题的，看来是自己想多了 ╮（﹀＿﹀）╭