定義靜態全局數組以避免在函數中定義它

我剛剛開始使用作者聲稱爲「高度優化」的一段代碼。在某些時候，他們這樣做：定義靜態全局數組以避免在函數中定義它

namespace somename 
{ 
    static float array[N]; 
} 

float Someclass::some_function(std::vector<float>& input) 
{ 
    // use somename::array in some way 
    return result; 
}

作者並沒有包含在類somename::array因爲與持久性代碼的問題（我們幾乎沒有控制權）。當調用some_function時，該類對數組執行O（N^2）操作。所以，如果我提出array函數調用裏面，

float Someclass::some_function(std::vector<float>& input) 
{ 
    float array[N]; 
    // use somename::array in some way 
    return result; 
}

是合理的預期性能下降？換句話說，顯而易見的是，在許多不同的系統和編譯器中，作者的優化（使用全局數組而不是一個函數內部）將有助於性能？

來源

2012-05-05 Shep

你爲什麼認爲這是一個優化？ –

你的意思是'系列化'而不是'殺菌'嗎？ – sank

@DavidSchwartz好吧，我不確定是否，作者似乎這麼認爲。我假設，因爲它不需要函數每次調用時重建數組。另一方面，大多數現代編譯器可能足夠聰明，可以對此進行優化。 – Shep

由於數字物質：

./trial2.out 59.08s用戶0.01S系統88％的CPU 1：07.01總

./trial.out 59.40s用戶0.00S系統99％的CPU 59.556總

的源代碼：http://pastebin.com/YA2WpTSU（帶評價和測試備用的代碼）

所以，沒有什麼區別。編譯：

gcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)

時間的結果，而使用函數內的非靜態數組：

./trial.out 57.32s user 0.04s system 97% cpu 58.810 total 

./trial.out 57.77s user 0.04s system 97% cpu 59.259 total

所以，再沒有什麼區別。因爲當你使用一個數組時它是你的函數堆棧的一部分而不是堆，所以每次調用這個函數時都沒有預留內存的開銷。如果你使用動態分配（在這種情況下，我懷疑性能會有很大差異），那將是一個完全不同的情況。

來源

2012-05-05 18:58:54

非常好。但我試圖解決使用靜態數組（這兩個函數中都使用過），所以真正的比較稍有不同。 – Shep

你是如何在這裏得到時間輸出的？ – Shep

我得到了使用UNIX'time'命令的時間輸出：http://linux.die.net/man/1/time –

唯一的區別是「數組」是全局分配的（如果聲明爲靜態的），並且如果在函數體中聲明，它將在堆棧上「分配」。這裏真正重要的是你的數組的大小（N）。如果它是一個大數組，可以將它保留爲靜態，因爲您可能無法在堆棧中聲明它。第三種選擇是動態分配它（堆，使用新關鍵字）。然而，所有這些假設都不會真正影響函數本身的性能，就像曾經分配過的那樣，這些方法沒有任何開銷。

來源

2012-05-05 18:53:43 tsug303

所以如果數組被分配了_inside_函數，它可能不會影響性能？ – Shep

由於它是一個靜態數組，因此它並沒有在函數內完全分配。所以不......它不會影響性能。 –

也許你沒有注意到其中的差異，但有一個！使用static關鍵字時，該數組存在於程序的DATA段中，並且它仍然是整個運行時。如果沒有關鍵字static，則數組將駐留在堆棧中，並且每次調用該函數時都會進行初始化。儘管如此，棧版本可能是更好的選擇，因爲它具有更好的局部性，因此緩存未命中率更低。你必須測量你的情況哪個版本更好。在我的情況下（一個數組有69個64位數字和另一個二維數組爲48 * 12個字符），靜態版本明顯更快。

來源

2012-05-06 19:27:00

哇......我沒有遵循基準測試的第一條規則：打開_all_優化。使用來自[Rohan's post]（http://stackoverflow.com/a/10465028/915501）的代碼進行一些小的修改，我得到的結果幾乎相同。 **但那是與-O0 **。使用-O3時，靜態版本的速度要快2個數量級。 – Shep

定義靜態全局數組以避免在函數中定義它

回答

相關問題