C++/CLIをつつく26－引数の参照渡し。時には曖昧にしておくのがベスト。

今回は要望があったメソッド引数への参照引き渡しをつつくよ。メソッドへの値の渡し方は、 値引き渡しと 参照引き渡しの2つがあるんだ。 この2つの違いは、代名詞と固有名詞の違いと覚えておくといいピヨ。これはどういうことか現実の話しで例えるピヨ。
値渡しの場合は、「この原価計算報告書を部長に渡してね」と直接対象を指して言っているのと同じなんだ。一方参照渡しの場合は、「この書類部長に渡してね」と間接的に対象を指しているということなんだ。つまり、この2つの言い方の違いは、 替えが可能かどうかなんだ。 先ほどの例で言うと、原価計算報告書と違う書類を渡した時、 値引き渡しの場合は「おいおい○○。これ原価計算報告書じゃないぞ。」と注意されるのに対して、 参照引き渡しの場合は何も言われない。だって「書類」って曖昧に言っているからね。
何故このように2つの引渡し方法がC++/CLIにあるのかというと、 プログラムの柔軟性と 効率性を高めようとしているからなんだよ。 論よりもプログラミング。毎度御馴染みサンプルコードを実行してからよく見て。

#include "stdafx.h"
using namespace System;
using namespace System::Diagnostics;

ref class Program {
public:
	static double Calculate( Int32 value ) {
	    return value * 
                Convert::ToDouble( ( (DateTime^) DateTime::Now )->Ticks );
	}

	static void RefCalculate( Double% value ) {
		value *= 
                    Convert::ToDouble( ( (DateTime^) DateTime::Now )->Ticks );
	}
};

int main(array< System::String ^> ^args)
{
	Stopwatch^ watch = gcnew Stopwatch( );
	const Int32 max = 1000000;
	Double result = 0;

	//値引渡し
	watch->Start( );
	for(Int32 i = 0; i < max; i++) {
		result = Program::Calculate( i );
		//resultを使って何かの計算をする
	}
	watch->Stop();
	Console::WriteLine( 
		"値引渡し時の実行時間は{0}ミリ秒です。", 
		watch->ElapsedMilliseconds );

	//参照引渡し
	watch->Reset( );
	watch->Start( );
	for ( Double i = 0; i < max; i++ ) {
		result = i;
		Program::RefCalculate( result );
		//resultを使って何かの計算をする
	}
	watch->Stop( );
	Console::WriteLine( 
		"参照引渡し時の実行時間は{0}ミリ秒です。", 
		watch->ElapsedMilliseconds );
	return 0;
}

どう？値引渡しと参照引渡しどちらが速かった？この状況で参照引き渡しの方が速い理由は 同じ変数を使いまわせるからなんだ。 値引渡しの場合は実行環境が毎回値を作成しているから、何度も使いまわしする場合にはスピードが落ちるんだ。 だから、参照引渡しの使い方をマスターしておくと、より効率がいいプログラムが組めるんだよ。 何度も試してマスターしておこう。
でも正直に言うと、このサンプルのスピードは、引渡し方法だけではなくてキャストが影響しているんだけど、それについては難しいから今後説明するピヨ。
説明終わり。ということでこの記事は終わり。
※C#の記事はここで終わっているけど、C++/CLIの場合、コンパイラオプションを最大限の最適化 (/Ox)にした時参照渡しの方が遅くなるから注意してね。 原因は今後調査しようと思っているピヨ。今度は本当に終わり。
追記：
この記事はボックス化を同時に説明しようとして失敗しました。そこで、只今応急処置としてボックス化をキャストへ修正しました。後日改めて「ボックス化／アンボックス化」、「参照引渡し」、「キャスト」、「ボックスとキャストの違い」を各記事に分けて書きます。