面试题：C++函数返回普通类型在图形渲染优化中的应用场景

1. C++ 代码实现

#include <vector>
#include <iostream>

// 抽象基类，代表图形对象
class Shape {
public:
    virtual double calculateArea() const = 0;
    virtual ~Shape() = default;
};

// 三角形类，继承自 Shape
class Triangle : public Shape {
private:
    double base;
    double height;
public:
    Triangle(double b, double h) : base(b), height(h) {}
    double calculateArea() const override {
        return 0.5 * base * height;
    }
};

// 计算图形对象集合总面积的函数
double calculateTotalArea(const std::vector<Shape*>& shapes) {
    double totalArea = 0;
    for (const auto& shape : shapes) {
        totalArea += shape->calculateArea();
    }
    return totalArea;
}

可以这样调用函数：

int main() {
    std::vector<Shape*> shapes;
    shapes.push_back(new Triangle(3, 4));
    shapes.push_back(new Triangle(5, 6));

    double total = calculateTotalArea(shapes);
    std::cout << "Total area: " << total << std::endl;

    // 记得释放内存
    for (auto shape : shapes) {
        delete shape;
    }
    return 0;
}

2. 返回普通类型的优势

简单直观：返回普通类型（如 double）使得调用者可以直接获取总面积数值，无需关心复杂的对象结构。例如在上述 main 函数中，调用 calculateTotalArea 后可以直接使用返回值进行进一步计算或展示，而不需要额外解析复杂对象的属性。
减少开销：返回复杂对象可能涉及对象的构造、析构以及可能的内存分配和释放操作。普通类型（如基本数据类型 double）的传递通常是高效的，只需要复制一个固定大小的值，避免了复杂对象相关的额外开销。

3. 性能优化措施

避免不必要的复制：在 calculateTotalArea 函数中，通过 const std::vector<Shape*>& 来接收图形对象集合，避免了整个集合的复制，减少了内存和时间开销。
虚函数优化：虽然使用了虚函数 calculateArea 来实现多态，但现代编译器通常会对虚函数调用进行优化，例如通过虚函数表的快速查找。同时，如果图形对象类型有限且固定，可以考虑使用 switch - case 结合类型标识的方式（牺牲一定的代码灵活性）来进一步优化函数调用，减少虚函数调用的间接开销。
内存管理优化：在调用 calculateTotalArea 后，需要及时释放图形对象的内存（如在示例 main 函数中）。可以考虑使用智能指针（如 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr）来管理图形对象的内存，避免手动释放内存可能导致的内存泄漏问题，同时智能指针的实现通常也有一定的性能优化。

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面试题：C++函数返回普通类型在图形渲染优化中的应用场景

知识考点

面试题答案

1. C++ 代码实现

2. 返回普通类型的优势

3. 性能优化措施