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C++ 函数的进阶指南：非局部变量访问的性能影响

WBOY

发布： 2024-09-12 12:24:01

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访问非局部变量影响函数性能，原因有三：指针/引用的解引用开销、全局变量的寻址开销以及冲突风险。实战案例表明，在数组求和时，使用局部变量的函数比使用全局变量的函数性能更好，因为局部变量避免了开销并允许优化。

C++ 函数的进阶指南：非局部变量访问的性能影响

C++ 函数的进阶指南：非局部变量访问的性能影响

非局部变量是指函数中访问不在其作用域内的变量。在 C++ 中，可以通过使用指针、引用或全局变量来访问非局部变量。虽然这些方法可以提供灵活性，但也会影响函数的性能。

指针和引用的性能开销

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当你使用指针或引用访问非局部变量时，编译器会生成额外的代码来解引用指针或取得引用的值。这会增加指令的数量，导致额外的 CPU 周期。此外，指针和引用会引入间接级别，使得读取和写入非局部变量的速度更慢。

全局变量的性能开销

全局变量对于所有函数都是可见的，这意味着它们被存储在单独的内存区域中。访问全局变量需要额外的寻址开销，从而减慢函数执行速度。此外，全局变量容易产生冲突，因为它可以被多个函数同时访问。

实战案例：数组求和

让我们考虑一个示例，展示非局部变量访问对函数性能的影响。以下两个函数都计算数组元素的总和：

// 使用全局变量
int sum_global(int arr[], int size) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    sum += arr[i];
  }
  return sum;
}

// 使用局部变量
int sum_local(int arr[], int size) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    sum += *(arr + i);
  }
  return sum;
}

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在 sum_global 中，sum 变量是全局变量，而 sum_local 中，该变量是一个局部变量。

当使用较大的数组时，sum_local 通常比 sum_global 快。这是因为 sum_local 避免了访问全局变量的附加寻址开销。此外，由于 sum 是局部变量，编译器可以对其进行优化，从而进一步提高性能。

结论

在 C++ 函数中访问非局部变量可能会影响性能。通过了解指针、引用和全局变量的性能开销，程序员可以在设计和优化代码时做出明智的决定。在可能的情况下，应优先使用局部变量，以避免不必要的性能开销。

以上就是C++ 函数的进阶指南：非局部变量访问的性能影响的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！