面试题：C++类内成员函数优化之性能提升方法

Question

在C++类内成员函数中，为了提升性能，常常会使用一些优化策略。请列举至少两种在类内成员函数中可用于提升性能的优化方法，并简要说明其原理。

Answer 1

• 使用const修饰成员函数：
  • 原理：对于不会修改对象状态的成员函数，用const修饰表明该函数不会改变对象的成员变量。这样编译器可以对其进行更多优化，同时也有助于代码的可读性和可维护性，明确该函数不会改变对象的状态。而且，const对象只能调用const成员函数，避免误修改对象状态。
• 将成员函数声明为inline：
  • 原理：inline函数在调用处进行代码替换，减少了函数调用的开销（如栈的开辟与销毁、参数传递等）。对于短小且频繁调用的成员函数，inline能显著提升性能。但如果函数体较大，代码膨胀可能会导致性能下降，所以适合短小精悍的函数。
• 避免不必要的对象拷贝：
  • 原理：在函数参数传递和返回值时，对象拷贝会消耗额外的时间和空间。通过传递对象的引用（&）或常引用（const &）作为参数，可避免不必要的拷贝构造。在返回对象时，使用移动语义（C++11引入），通过std::move将资源的所有权转移，而不是进行拷贝，从而提升性能。