假设我们有一个 Person 类，代码如下：

class Person {
 public:
    Person(const std::string &first_name, const std::string &last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}
    
 private:
    std::string first_name_;
    std::string last_name_;
};

这段代码看起来似乎没有问题，但实际上存在潜在的性能问题。如果像这样构造 Person 对象：

int main() {
    Person person("klare", "neroll");
}

由于传递的实参是 const char * 类型，与构造函数的形参类型 const std::string & 不符，因此会编译器构造一个临时的 string 对象，并将其绑定到形参上。在这个过程中，实参字符串会被拷贝到临时对象中，这是第一次拷贝。

在构造函数的成员初始化列表中，: first_name_(first_name), last_name_(last_name) 会通过拷贝构造函数构造 Person 的两个成员，字符串再次发生拷贝，这是第二次拷贝。

可以看到，在 person 对象的构造过程中，两个参数各被拷贝了两次。在理想情况下，每个实参应该只被拷贝一次。因此，这里存在多余的拷贝。

有没有办法消除多余的拷贝呢？当然可以，再加一个构造函数，用 const char * 作为参数类型就可以了：

class Person {
 public:
    Person(const std::string &first_name, const std::string &last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}

    Person(const char *first_name, const char *last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}
    
 private:
    std::string first_name_;
    std::string last_name_;
};

这样，当使用两个字符串字面量构造 Person 对象时，会调用第二个构造函数，参数只会在成员初始化列表中被拷贝一次，不会有多余的拷贝。

等等，如果一个参数是 std::stirng，另一个参数是 const char *，会发生什么？

int main() {
    std::string first_name = "klare";
    Person person(first_name, "neroll");
}

这里会匹配第一个构造函数，由于第二个实参类型是 const char *，还是构造了临时对象，造成多余拷贝。

怎么解决？难道要这么写：

class Person {
 public:
    Person(const std::string &first_name, const std::string &last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}

    Person(const char *first_name, const char *last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}
    
    Person(const std::string &first_name, const char *last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}

    Person(const char *first_name, const std::string &last_name)
        : first_name_(first_name), last_name_(last_name) {}
    
 private:
    std::string first_name_;
    std::string last_name_;
};

这也太可怕了，仅仅两个参数就要写四个构造函数，难道就没有更优雅的方法？

当然有，这就是值传递并移动（pass by value and use std::move）方法。按照这个方法，只需要这么写：

class Person {
 public:
    Person(std::string first_name, std::string last_name)
        : first_name_(std::move(first_name)), last_name_(std::move(last_name)) {}
    
 private:
    std::string first_name_;
    std::string last_name_;
};

一个构造函数，统一所有情况。在所有情况下，这种写法最多只会有一次拷贝。下面来看看不同情况下都发生了什么。

当两个实参都是 std::string 时：

int main() {
    std::string first_name = "klare";
    std::string last_name = "neroll";
    Person person(first_name, last_name);
}

构造函数的参数会通过 std::string 的拷贝构造函数构造，此时字符串被拷贝一次。

在成员初始化列表中，: first_name_(std::move(first_name)), last_name_(std::move(last_name)) 通过移动构造函数初始化 person 对象的两个成员，此时不发生拷贝。因此总共只发生一次拷贝。

当两个参数都是 const char * 时，或者一个 std::string，一个 const char * 时，情况类似，每个参数都只被拷贝一次。

这种写法的优势还不仅于此，它还可以做到零拷贝。例如下面这种情况：

int main() {
    std::string first_name = "klare";
    std::string last_name = "neroll";
    Person person(std::move(first_name), std::move(last_name));
}

在这种情况下，构造函数的参数会通过移动构造函数构造，不发生拷贝，在成员初始化列表中，再次通过移动构造函数初始化两个成员，同样也不发生拷贝。main 函数中的字符串通过两次 std::move，最终被移动到了 person 的成员中，整个过程不发生任何拷贝。

Pass by value and use std::move 不仅仅适用于参数为 std::string 的情况。在参数类型可拷贝、可移动，且移动的代价小于拷贝的代价时，就可以使用这种写法。在大部分场景下，这种写法都适用。

Pass by value and use std::move 是一个良好的实践，目前它已经被集成到了 clang-tidy 中，只要打开相应选项，clang-tidy 就会对能够优化的地方发出警告。在 C++ 代码中，推荐在构造函数中使用这种写法，减少不必要的拷贝，提升性能。这不是过早优化，而是良好的实践范例。

最后修改：2025 年 05 月 16 日
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