c++ - 编程策略 : how to use pointers or reference to increase speed or decrease memory use?

Question

假设我有一个函数

double tauscale(NumericVector x){
  int n = x.size();
  const double k = 2;
  double sc = 1.48*sqrt(median(x*x));
  double tauscale = 0.0;
  for(int i = 0 ; i < n ; ++i){
    tauscale = tauscale + rhobiweight(x(i)/sc,k);
  }
  return (1.0/n)*pow(sc,2)*tauscale;
}

现在我们在这里看到接受两个 double 的函数 rhobiweight，目前写成:

double rhobiweight(double x,double k = 2.0){
  double rho = 1.0;
  if(std::abs(x)<k){
    rho = 1.0-pow((1.0-pow(x/k,2)),3);
  }
  return rho/Erho(k) ;
}

问题是:如何使用指针或引用来避免 x 值被复制？理想情况下，计算时间和内存使用应该与我从未编写过 rhobiweight 相同，而是直接在 tauscale 中实现了这个函数。

Answer 1

how can I make use of pointers or references such that the x-value doesn't get copied?

通过将参数声明为指针或引用。但是不要那样做。然后你需要复制变量的地址，这同样很慢，因为 double 的大小与内存地址的大小相同(或几乎相同)。不仅如此，无论何时在函数中使用它，都需要取消对指针的引用。或者取消引用一次并复制值。

Ideally the computation time and memory use should be the same as if I had never written rhobiweight, but implemented this function directly in tauscale.

如果函数被优化器内联扩展，就会发生这种情况。没有强制编译器内联扩展函数的标准方法，但如果优化器认为它是有利的，并且您启用了优化，那么只要函数是可内联的，它就会这样做。要使函数可内联，请确保定义在调用站点可见。一种简单的方法是声明函数 inline。

请注意，如果内联许多函数调用，峰值内存使用量实际上可能会更高。