Prefer pass-by-reference to pass-by-value

«Effective C++» 条款20 指出除非另外指定，否则应该尽量以指向实际参数的引用来传递参数，代替直接传实参的副本。

那么，哪些是另外指定的呢？以下情况应该按值传递。

内置类型

内置类型由 C++ 语言标准指定，内置于编译器中，是不可分拆分的基本数据类型，相当小。

迭代器

除了标准库算法使用迭代器作为函数参数外，一般工作中罕见使用迭代器作为函数参数类型，往往根据业务需要直接使用指向容器的引用。

函数对象

函数对象（包括 lambda 函数）习惯上被设计为按值传递，其实践者有责任检查它们是否高效且不受切割问题的影响，如下：for_each

template<class InputIterator, class Function>
  Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function fn)
{
  while (first!=last) {
    fn (*first);
    ++first;
  }
  return fn;      // or, since C++11: return move(fn);
}

从 C++11 开始，可以考虑使用前向转发引用（fowarding reference），但应确保算法只调用函数对象一次，否则可能引入副作用，见 How do correctly use a callable passed through forwarding reference?

我们可以看到 STL 算法库通常会调用传入的谓词参数多次，所以使用拷贝，而像 std::invoke 只会调用可调用对象一次，所以使用前向转发引用。

错误做法： 在工作中许多程序员忽略了这一点，往往将其按引用传递，如下：

void do_for_each(const std::vector<int>& v, const std::function<void(int)>& func) {
    // ...
}

string_view

C++17 引入了 string_view，Arthur O’Dwyer 写了一篇关于 string_view 应按值传递的博文：Three reasons to pass std::string_view by value。

weak_ptr

weak_ptr 被实现为类似原始指针，应以内置类型来对待，按值传递。如下：Is it useful to pass std::weak_ptr to functions?

struct PointerObserver {
    std::weak_ptr<int> held_pointer;
 
    void observe(std::weak_ptr<int> p) {
        held_pointer = std::move(p);
    }
 
    void report() const {
        if ( auto sp = held_pointer.lock() ) {
            std::cout << "Pointer points to " << *sp << "\n";
        } else {
            std::cout << "Pointer has expired.\n";
        }
    }
};

错误做法： 在工作中有时我们需要在内层类中引用外部类，使用 weak_ptr 来打破循环引用，然而许多程序员将函数参数声明为 shared_ptr 来初始化 weak_ptr，个人建议应声明为 weak_ptr 以明确函数语义。

智能指针

Sutter’s Mill 写了一篇博文 GotW #91 Solution: Smart Pointer Parameters 指出如何将智能指针作为函数参数。应优先考虑传原始值的引用或裸指针，不要让智能指针作为函数参数，除非是操纵智能指针本身，比如共享或转移所有权。

在需要使用智能指针作为函数参数的情况下：

当在构造函数中初始化 shared_ptr 成员变量时，应该考虑声明为 shard_ptr<T> 并使用移动语义，如下：

template <typename T>
struct PointerHolder {
    std::shared_ptr<T> pointer;

    explicit PointerHolder(std::shared_ptr<T> p)
        : pointer(std::move(p)) {} 
};

错误做法： 在之前的工作中，一些同事可能受 djinni 生成代码的影响，一律声明为 const shared_ptr<T>&，这不应受到鼓励。

SortItemsImpl::SortItemsImpl(const std::shared_ptr<TextboxListener>& listener) {
    this->m_listener = listener;
}

如上，const shared_ptr<T>& 产生了间接引用，实现中拷贝时增加一次引用计数，若改为如下，能够避免产生间接引用，并且仍保持拷贝时增加一次引用计数。

SortItemsImpl::SortItemsImpl(std::shared_ptr<TextboxListener> listener) {
    this->m_listener = std::move(listener);
}