C++ 函数优化详解：如何优化空间复杂度？

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减少 c++++ 函数的空间复杂度可通过以下技巧：使用智能指针、传递引用而非复制、使用常量引用、传递值而非指针、优化容器大小。通过使用智能指针、传递 token 所有权等实战技巧，可以减少不必要的内存占用，提高空间效率。

C++ 函数优化详解：优化空间复杂度的技巧

引言

函数优化是提高 C++ 程序性能的重要策略。优化空间复杂度至关重要，因为它可以减少内存占用并提升程序执行效率。本文将介绍优化 C++ 函数空间复杂度的技巧，并提供实战案例进行说明。

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优化技巧

1. 使用智能指针

智能指针可以自动管理堆内存，释放指针指向的对象，避免内存泄漏，从而优化空间占用。如 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 等。

2. 传递引用而不是拷贝

当传递大型对象或字符串时，传递引用而不是副本可以避免不必要的内存复制，节省空间。例如：

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void process(string& str);

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3. 使用常量引用

使用 const 引用既可以节省空间，又可以防止修改引用对象的值。例如：

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void print(const string& str);

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4. 传递值而不是指针

如果函数不需要修改参数，可以传递值而不是指针，减少内存占用。例如：

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int sum(int n);

int avg(int* nums);

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5. 优化容器大小

预分配容器的大小可以防止多次内存重新分配，优化空间占用。使用 reserve() 方法可以预分配空间。例如：

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vector<int> nums;

nums.reserve(100);

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实战案例

优化字符串处理函数的空间复杂度

考虑一个将字符串按逗号分隔成字符串向量的函数：

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vector<string> split(const string& str) {

  vector<string> tokens;

  size_t start = 0, end = 0;

  while ((end = str.find(',', start)) != string::npos) {

    tokens.push_back(str.substr(start, end - start));

    start = end + 1;

  }

  tokens.push_back(str.substr(start));

  return tokens;

}

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此函数需要在循环中为每个新字符串创建副本。优化方法如下：

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vector<string> split(const string& str) {

  vector<string> tokens;

  string token;

  size_t start = 0, end = 0;

  while ((end = str.find(',', start)) != string::npos) {

    token = str.substr(start, end - start);

    tokens.push_back(std::move(token));

    start = end + 1;

  }

  token = str.substr(start);

  tokens.push_back(std::move(token));

  return tokens;

}

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通过使用 std::move()，将 token 的所有权传递给 tokens，避免了不必要的副本创建，优化了空间复杂度。

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