函数局部静态变量：从性能角度看pros/cons

Question

函数局部静态变量有哪些pros/cons纯粹从性能的角度？

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？什么情况下为了性能使用静态局部变量可能会搬起石头砸自己的脚？

非常感谢您的帮助！

Answer 1

这个问题太宽泛，无法一般性地回答。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，则使其 static 并重用它可能会导致显着的加速。这种情况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。比较

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 vectors/strings，应该意识到这种方法可能会显着增加进程 RSS（映射到 RAM 的内存量）。

在多线程应用中，我们只是使用thread_local而不是static。

另一方面，对于小对象，基本上是基本类型（例如示例代码中的整数或指针），我敢说使它们 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 仅映射到寄存器 。对于 静态变量 ，它们的值必须在函数调用之间保留，这很可能会导致它们 存储在内存中 。

函数局部静态变量：从性能角度看pros/cons

Function local static variables: pros/cons from performance point of view

c++

performance

static

local