「C/C++」封装函数时提高效率的方法_c++ 代码优化 封装

一、参数传递方式

在传递参数值时通常有三种方式：传值、引用、传指针。
尽量使用引用（&）或指针（*）来传递参数，可以避免复制大量数据导致程序运行缓慢。

void Swap(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
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二、函数内部实现

使用合适的数据结构和算法可以帮助提高函数效率。

计算平均值
double Average(double* nums, int length) {
  double sum = 0;
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    sum += nums[i];
  }
  return sum / length;
}
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三、避免不必要的内存分配

如果函数需要分配内存，应当使用合适的内存管理方法，如RAII（资源获取即初始化）和智能指针等。

四、内联函数

在C++中，可以使用内联函数（inline function）来优化程序的性能。内联函数是在编译时将函数体展开到函数调用的代码中，以减少函数调用时的开销。PS:需要注意的是，在使用内联函数时，应该尽量避免一些可能引起内存访问错误的操作，例如递归、动态分配内存等，否则可能会导致程序运行时出现意外的错误。同时，在编写内联函数时，应该遵循良好的编程规范，确保代码可读性、可维护性和可扩展性。
以下是一些可以使用内联函数的情况：
1.简单的函数：

内联函数应该是短小精悍的，函数体应该尽量简单，才能有效地减少函数调用时的开销，否则可能会导致代码冗长、可读性差等问题。
2. 频繁调用的函数：

一些函数在程序中被频繁调用，如各种数学函数、字符串处理函数等。在这种情况下，将这些函数声明为内联函数，可以有效地减少函数调用时的时间开销。
3.内联函数不会引起代码膨胀：

内联函数的展开是在编译时完成的，不会引起代码膨胀，因此内联函数不会占用太多的内存空间。

inline void swap(int *a, int *b)
{
    int temp;
    temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
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五、函数返回值优化

尽量避免通过函数返回值传递大对象。可以使用传递引用或指针的方式来返回复杂对象。

六、 注意异常安全

在函数内部处理异常时，应当注意内存的正确释放，以避免资源泄漏和程序崩溃等问题。

七、使用位运算，减少乘除法和取模的使用

用位移运算符来替代一些乘除法和取模的运算。
无论是整数还是浮点数运算，除法和取模都是一件运算速度很慢的指令，在计算机中实现除法是比较复杂的。

int I,J,k;
I = 257 /8;
J = 456 % 32;
K = 256 * 8;
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改为

int I,J,k;
I = 257 >> 3;
J = 456 - (456 >> 4 << 4);
K = 256 << 3;
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八、综合案例

以下是一个高效的字符串拼接函数的实现，采用了引用传递、内联函数、指针作为返回值等方法：

#include <string>
using namespace std;
inline void append(string& s, const string& suffix) {
    s.reserve(s.size() + suffix.size()); // 预分配足够大的内存
    s.append(suffix); // 将后缀字符串拼接到s尾部
}

inline string* join(const vector<string>& words, char sep) {
    string* result = new string; // 动态分配内存
    if (words.empty()) 
        return result;
    append(*result, words[0]);
    for (int i = 1; i < words.size(); ++i) {
        append(*result, string(1, sep));
        append(*result, words[i]);
    }
    return result;
}
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这个函数接受一个字符串数组和一个分隔符，返回一个指向拼接结果字符串的指针。
在函数内部，使用了reserve函数预分配足够大的内存，避免了重复分配内存的开销。同时，将函数定义为内联函数，避免了函数调用的开销。使用指针作为返回值，可以避免复制大量数据带来的性能问题。