C++ 中的执行时间差异（按引用传递和按值传递的函数之间）是否显着？

Question

对于 Leetcode 问题 1312，我实现了一个按值传递的解决方案，我的一个测试用例的执行时间超过 120 毫秒，对于相同的测试用例，在一个按引用传递的情况下，执行时间急剧减少到大约 8 毫秒，如何？以下是两种解决方案：

120ms + 解决方案/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解决方案：

   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);
    }
};

我有几个问题：

为什么差异如此显着？
它是否只发生在字符串中，我的意思是 primitive/built-in 数据类型的行为方式是否相同？
指针传递会导致与引用传递相同的执行吗？
另外，根据我对一个引用变量的理解，它指向同一个地址只是它有另一个名字，这样正确吗？

谢谢。

Answer 1

Is the execution time difference (between a function with pass by reference and pass by value) significant in C++?

可以很重要，也可以很不重要。这取决于。

I implemented a pass by value solution and my execution time for a testcase was above 120ms, for the same test case in a pass by reference the execution time drastically reduced to about 8ms

这个实验的结果非常清楚地证明了时间差异似乎很显着的情况 - 虽然没有关于测量方差的信息，但我们不能确定结果在统计上是否显着。

Why is the difference so significant?

您可以使用探查器找出答案。鉴于将参数更改为引用似乎显着提高了速度，可以合理猜测大部分时间都花在创建参数的多个副本上。

Does it happen only for strings

它不仅仅发生在字符串上。您会发现还有其他类型复制速度也很慢。

I mean do primitive/built-in data-types behave in the same way?

可能不会。

复制一个整数需要多少时间？整数通常是 1-8 个字节。大约需要一条指令。

复制一个字符串需要多少时间？一根绳子有多大？甚至 sizeof(std::string) 也超过了系统上最大的整数类型。然后是动态数组，其大小可能为千兆字节。复制 1 GB 比复制 8 字节花费更多的时间。即使字符串不是那么大，它的副本也可能涉及动态分配。动态分配比简单地复制一个整数要慢得多。

Would pass by pointer result in the same execution as pass by reference?

测量一下就知道了。但我可以告诉你是的。

C++ 中的执行时间差异（按引用传递和按值传递的函数之间）是否显着？

Is the execution time difference (between a function with pass by reference and pass by value) significant in C++?

c++

pass-by-reference

pass-by-pointer

c++14

c++17