面试题：C语言结构体在函数参数传递中的性能对比 - 高级难度

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <cstring>

struct BigData { 
    int id; 
    char name[50]; 
    double data[100]; 
};

// 值传递函数
void processByValue(BigData bd) {
    // 假设这里进行一些操作
    bd.id++;
    std::strcat(bd.name, " processed");
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        bd.data[i] += 1.0;
    }
}

// 指针传递函数
void processByPointer(BigData* bd) {
    // 假设这里进行一些操作
    bd->id++;
    std::strcat(bd->name, " processed");
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        bd->data[i] += 1.0;
    }
}

int main() {
    BigData bd;
    bd.id = 1;
    std::strcpy(bd.name, "initial");
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        bd.data[i] = static_cast<double>(i);
    }

    auto startValue = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
        processByValue(bd);
    }
    auto endValue = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto durationValue = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(endValue - startValue).count();

    startValue = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
        processByPointer(&bd);
    }
    endValue = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto durationPointer = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(endValue - startValue).count();

    std::cout << "Time taken by value passing: " << durationValue << " microseconds" << std::endl;
    std::cout << "Time taken by pointer passing: " << durationPointer << " microseconds" << std::endl;

    if (durationValue > durationPointer) {
        std::cout << "Pointer passing is faster in this case." << std::endl;
    } else if (durationValue < durationPointer) {
        std::cout << "Value passing is faster in this case." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Both methods have similar performance in this case." << std::endl;
    }

    return 0;
}

性能差异分析

值传递：每次调用函数时，整个结构体BigData都会被复制一份，由于BigData结构体较大，复制操作需要花费较多时间和内存，因此性能相对较低。
指针传递：调用函数时，仅传递结构体的地址，复制指针的开销远远小于复制整个结构体，所以指针传递通常在性能上更优。

适用场景

值传递适用场景：
- 结构体较小且简单，复制开销不大，并且函数需要修改传入结构体的副本而不影响原结构体时。例如一个简单的Point结构体，仅包含两个int类型成员，表示二维坐标。
- 需要函数接收的参数具有独立性，对参数的修改不会影响调用处的原结构体时。
指针传递适用场景：
- 结构体较大，如本题中的BigData结构体，为了减少复制开销，提高性能时。
- 函数需要直接修改原结构体内容时，通过指针可以直接操作原结构体，而无需返回修改后的结构体。

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面试题：C语言结构体在函数参数传递中的性能对比 - 高级难度

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面试题答案

性能差异分析

适用场景