C++ 中的執行時間差異（在 function 與按引用傳遞和按值傳遞之間）是否顯着？

Question

對於 Leetcode 問題 1312，我實現了 pass by value 解決方案，並且我的測試用例的執行時間在 120ms 以上，對於通過引用傳遞的相同測試用例，執行時間大幅減少到大約 8ms，如何？ 以下是兩種解決方案：

120ms + 解決方案/不接受：

 class Solution {
public:
    vector< vector<int> > dp;
    int insert(string s,int l,int r)
    {

        if(dp[l][r]!=-1)
            return dp[l][r];
        else if(l>=r)
            return 0;

        if(s[l]==s[r])
            dp[l][r] = insert(s,l+1,r-1)  ;
        else 
            dp[l][r] = 1 + min(  insert(s,l+1,r), insert(s,l,r-1) ) ;

        return dp[l][r];
    }

    int minInsertions(string s) {
        dp.resize(s.length()+1, vector<int> (s.length()+1,-1) );
        return insert(s,0,s.length()-1);
    }
};

~8ms 解決方案：

   class Solution {
public:
    vector< vector<int> > dp;
    int insert(string& s,int l,int r)
    {

        if(dp[l][r]!=-1)
            return dp[l][r];
        else if(l>=r)
            return 0;

        if(s[l]==s[r])
            dp[l][r] = insert(s,l+1,r-1)  ;
        else 
            dp[l][r] = 1 + min(  insert(s,l+1,r), insert(s,l,r-1) ) ;

        return dp[l][r];
    }

    int minInsertions(string& s) {
        dp.resize(s.length()+1, vector<int> (s.length()+1,-1) );
        return insert(s,0,s.length()-1);
    }
};

我有一些問題：

• 為什么差異如此顯着？
• 它只發生在字符串上嗎，我的意思是原始/內置數據類型的行為方式是否相同？
• 按指針傳遞會導致與按引用傳遞相同的執行嗎？
• 另外，根據我對引用變量的理解，它指向同一個地址，只是它有另一個名字，這是正確的嗎？

謝謝你。

Answer 1

C++ 中的執行時間差異（在 function 與按引用傳遞和按值傳遞之間）是否顯着？

它可以很重要，也可以微不足道。 這取決於。

我實現了按值傳遞解決方案，我的測試用例執行時間超過 120 毫秒，對於按引用傳遞的相同測試用例，執行時間大幅減少到約 8 毫秒

該實驗的結果非常清楚地表明了時間差似乎很顯着的情況——盡管沒有關於測量方差的信息，我們不能確定結果在統計上是顯着的。

為什么差異如此顯着？

您可以使用探查器進行查找。 鑒於將參數更改為引用似乎顯着提高了速度，因此可以合理地猜測大部分時間都花在了創建參數的多個副本上。

它只發生在字符串上嗎

它不僅僅發生在字符串上。 您會發現還有其他類型的復制速度也很慢。

我的意思是原始/內置數據類型的行為方式是否相同？

可能不是。

復制一個 integer 需要多少時間？ 整數通常是 1-8 個字節。 它需要大約一條指令。

復制一個字符串需要多少時間？ 一根繩子到底有多大？ 甚至sizeof(std::string)也超過系統上最大的 integer 類型。 然后是動態數組，它的大小可能是千兆字節。 復制 1 GB 比復制 8 個字節需要更多時間。 即使字符串不是那么大，它的副本也可能涉及動態分配。 動態分配比簡單地復制 integer 慢得多。

按指針傳遞會導致與按引用傳遞相同的執行嗎？

你可以通過測量來發現。 但我可以告訴你，是的。