带引用参数的递归constexpr函数为何比传值参数的版本快得多？

嘿，咱们先把问题里用到的代码亮出来——这是你给出的constexpr斐波那契递归函数：

constexpr auto fibo(unsigned int number) -> unsigned long long {
    if (number < 2) return number;
    return fibo(number - 1) + fibo(number - 2);
}

你提到用基准测试代码跑过之后，得到了这样的部分输出：

benchmark name samples iterations est run time mean

那咱们来唠唠为什么带引用参数的版本会快这么多：

• 首先说传值的坑：递归调用时，每次传值都会复制一份unsigned int。别小看这个小类型的复制，斐波那契递归是指数级的调用次数，比如算fibo(30)就有几十万次调用，累计下来的复制开销就很可观了。
• 再看传引用的优势：如果把参数改成const unsigned int& number，在编译期求值阶段，编译器会直接绑定到原值的存储位置，完全不需要复制。就算是运行时调用，引用也只是传递一个地址，比复制值更轻量，还能减少栈上的临时对象，减轻栈的压力。
• 还有编译器优化的加成：因为是const引用，编译器能100%确定参数值不会被修改，所以可以放心地做常量传播、调用展开甚至缓存中间结果，直接减少很多重复计算的步骤，这对递归函数的性能提升是巨大的。
• 另外，constexpr函数的编译期求值对参数处理更敏感：传值的话，每次调用都相当于生成一个新的常量实例，而传引用可以复用同一个常量的标识，编译器的常量折叠优化能做得更彻底。

总结一下，核心就是传值的递归会产生大量重复的小对象复制，而传引用版本完全避免了这一点，再加上编译器针对const引用的更强优化，就导致了性能的巨大差距。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者TheJanzap