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c++ - 函数局部静态变量：从性能角度看的优缺点

问题描述

纯粹从性能的角度来看，函数局部静态变量的优缺点是什么？

这是一个例子：

// version 1
void func(/*some arguments here*/)
{
 int64_t x;
 int32_t y = 0;
 void * p = 0;
 // do something here
}

// version 2
void func(/*some arguments here*/)
{
 static int64_t x;
 static int32_t y; y = 0;
 static void * p; p = 0;
 // do something here
}

哪个版本会更快？它会永远更快吗？在什么情况下，使用静态局部变量来提高性能可能会自取其辱？

非常感谢您的帮助！

标签： c++performancestaticlocal

解决方案

这个问题太宽泛了，一般无法回答。但是，我只想分享我在开发一些实际应用程序方面的经验。正如@Aconcagua 在评论中指出的那样，如果辅助（未返回）本地对象的初始化或使用成本很高，则制作它并重用static它可能会显着加快速度。这发生在我们的案例中，尤其是辅助局部向量，其中重用避免了堆分配。相比

void f() {
  std::vector<...> v;
  ...  // at least one allocation required in each call when inserting elements
}

和

void f() {
  static std::vector<...> v;
  v.clear();
  ...  // no allocation required if elements fit into capacity
}

这同样适用于（非小）字符串。当然，如果可以通过这种方式创建非常大的向量/字符串，则应该注意这种方法可能会大大增加进程 RSS（映射到 RAM 的内存量）。

在多线程应用程序中，我们只thread_local使用static.

另一方面，对于基本类型的小对象（例如示例代码中的整数或指针），我敢说制作它们static可能会导致更多的内存访问。使用非静态变量，它们更有可能只映射到寄存器。对于静态变量，它们的值必须在函数调用之间保留，这很可能导致它们存储在内存中。

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