golang 全局变量访问在基准测试中很慢

Question

这是一个简单的 golang 基准测试，它以三种不同的方式运行 x++:

1. 在一个简单的 for 循环中，在函数内部声明了 x
2. 在函数内部声明了 x 的嵌套循环中
3. 在 x 声明为全局变量的嵌套循环中

package main

import (
    "testing"
)

var x = 0

func BenchmarkLoop(b *testing.B) {
    x := 0
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        x++
    }
}

func BenchmarkDoubleLoop(b *testing.B) {
    x := 0
    for n := 0; n < b.N/1000; n++ {
        for m := 0; m < 1000; m++ {
            x++
        }
    }
}

func BenchmarkDoubleLoopGlobalVariable(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N/1000; n++ {
        for m := 0; m < 1000; m++ {
            x++
        }
    }
}

结果如下:

$ go test -bench=.

BenchmarkLoop-8                         2000000000               0.32 ns/op
BenchmarkDoubleLoop-8                   2000000000               0.34 ns/op
BenchmarkDoubleLoopGlobalVariable-8     2000000000               2.00 ns/op
PASS
ok      github.com/cizixs/playground/loop-perf  5.597s

很明显，第一种和第二种方法具有相似的性能，而第三种方法要慢得多(大约慢 6 倍)。

我想知道为什么会这样，有没有办法提高全局变量访问的性能？

Answer 1

I wonder why this is happening.

编译器会优化您的整个代码。每个操作 300ps 意味着只有一个 noop 被“执行”。