函数局部静态变量：从性能角度考虑的利弊

Question

函数局部静态变量的优缺点是什么？[[纯粹从性能的角度来看？

这里是一个例子：

// 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？会永远更快吗？在什么情况下可以通过使用静态局部变量来提高性能？
非常感谢您的帮助！

Answer 1

此问题范围太广，无法普遍回答。但是，我只是分享一些实际应用程序开发的经验。正如@Aconcagua在评论中所指出的那样，如果辅助（未返回）本地对象的初始化或使用成本很高，则将其设为static并重新使用可能会导致明显的加速。这在我们的情况下尤其是在使用辅助局部向量的情况下会发生，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
}

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

对（非小）字符串也是如此。当然，如果可以通过这种方式创建非常大的向量/字符串，则应该意识到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，我们只使用thread_local而不是static。
另一方面，对于小的对象，基本上是基本类型（例如示例代码中的整数或指针），我敢说将它们设为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。使用静态变量时，必须在函数调用之间保留其值，这很可能导致它们的存储在内存中。 

Answer 2

静态变量和局部变量之间的区别如果要在函数中保留最后一个值，请使用静态变量。每次函数调用时都会初始化局部变量。有关内存memory management的更多信息。关于速度，局部变量在堆栈上，可以缓存。