在 Visual Studio 2015(Win7、x64、Debug 配置)中编译以下代码需要 非常、非常、非常很长时间(即超过 10 分钟)
double tfuuuuuuu(int Ind)
{
const double Arr[600 * 258] = {3.5453, 45.234234234, 234234.234,// extends to 258 values for each line
// 599 lines here.....
};
return Arr[Ind];
}
但是当我添加 static
关键字时,编译需要半秒钟
double tfuuuuuuu(int Ind)
{
static const double Arr[600 * 258] = {3.5453, 45.234234234, 234234.234,// extends to 258 values for each line
// 599 lines here.....
};
return Arr[Ind];
}
我知道 static
意味着变量将在调用之间保持其值,但是如果数组是 const
无论如何如果我添加 会有什么区别静态
?为什么编译时间变化如此之大?
编辑:
实际代码可见here ,(编译处于 Debug模式)
最佳答案
声明为static
的局部变量具有整个运行程序的生命周期,通常存储在数据段中。编译器通过在其中包含值的部分来实现这一点。
未声明为静态的局部变量通常存在于堆栈中,并且必须在每次进入变量范围时进行初始化。
查看 static
案例的程序集,MSVC 2015 输出以下内容:
; Listing generated by Microsoft (R) Optimizing Compiler Version 19.00.24215.1
TITLE MyLBP.c
.686P
.XMM
include listing.inc
.model flat
INCLUDELIB LIBCMT
INCLUDELIB OLDNAMES
CONST SEGMENT
?Arr@?1??tfuuuuuuu@@9@9 DQ 04060c00000000000r ; 134 ; `tfuuuuuuu'::`2'::Arr
DQ 03fe15efd20a7955br ; 0.542845
DQ 03fdf59701e4b19afr ; 0.489834
DQ 0bfd8e38e9ab7fcb1r ; -0.388889
DQ 0bfe59f22c01e68a1r ; -0.675676
DQ 0bfeb13b15d5aa410r ; -0.846154
DQ 0bfe2c2355f07776er ; -0.586207
DQ 03fefffffbf935359r ; 1
...
ORG $+1036128
CONST ENDS
PUBLIC _tfuuuuuuu
EXTRN __fltused:DWORD
; Function compile flags: /Odtp
_TEXT SEGMENT
_Ind$ = 8 ; size = 4
_tfuuuuuuu PROC
; File c:\users\dennis bush\documents\x2.c
; Line 4
push ebp
mov ebp, esp
; Line 106
mov eax, DWORD PTR _Ind$[ebp]
fld QWORD PTR ?Arr@?1??tfuuuuuuu@@9@9[eax*8]
; Line 107
pop ebp
ret 0
_tfuuuuuuu ENDP
_TEXT ENDS
END
虽然 gcc 4.8.5 输出以下内容:
.file "MyLBP.c"
.text
.globl tfuuuuuuu
.type tfuuuuuuu, @function
tfuuuuuuu:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
movl %edi, -4(%rbp)
movl -4(%rbp), %eax
cltq
movq Arr.1724(,%rax,8), %rax
movq %rax, -16(%rbp)
movsd -16(%rbp), %xmm0
popq %rbp
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size tfuuuuuuu, .-tfuuuuuuu
.section .rodata
.align 32
.type Arr.1724, @object
.size Arr.1724, 1238400
Arr.1724:
.long 0
.long 1080082432
.long 547853659
.long 1071734525
.long 508238255
.long 1071602032
.long 2595749041
.long -1076305010
.long 3223218337
...
.ident "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
因此,两者都全局定义数据并直接引用该全局数组。
现在让我们看看非静态代码。 VSMC2015 第一:
; Listing generated by Microsoft (R) Optimizing Compiler Version 19.00.24215.1
TITLE MyLBP.c
.686P
.XMM
include listing.inc
.model flat
INCLUDELIB LIBCMT
INCLUDELIB OLDNAMES
PUBLIC _tfuuuuuuu
PUBLIC __real@3e45798ee2308c3a
PUBLIC __real@3f40e1cf9350aa3c
PUBLIC __real@3f43b1f90beff84b
PUBLIC __real@3f4c6220dc6e8066
PUBLIC __real@3f4ea4c648794089
PUBLIC __real@3f50023666188dc0
PUBLIC __real@3f53957e56f300e9
PUBLIC __real@3f55235d7d33b25f
PUBLIC __real@3f5828f66e5bd33a
PUBLIC __real@3f5c044284dfce31
PUBLIC __real@3f5c87c05341c674
...
EXTRN @__security_check_cookie@4:PROC
EXTRN __chkstk:PROC
EXTRN _memset:PROC
EXTRN ___security_cookie:DWORD
EXTRN __fltused:DWORD
; COMDAT __real@bff0000000000000
CONST SEGMENT
__real@bff0000000000000 DQ 0bff0000000000000r ; -1
CONST ENDS
; COMDAT __real@bfefffffdfc9a9ad
CONST SEGMENT
__real@bfefffffdfc9a9ad DQ 0bfefffffdfc9a9adr ; -1
CONST ENDS
; COMDAT __real@bfefffffbf935359
CONST SEGMENT
__real@bfefffffbf935359 DQ 0bfefffffbf935359r ; -1
CONST ENDS
; COMDAT __real@bfefffff9f5cfd06
CONST SEGMENT
__real@bfefffff9f5cfd06 DQ 0bfefffff9f5cfd06r ; -1
CONST ENDS
; COMDAT __real@bfefffff7f26a6b3
CONST SEGMENT
__real@bfefffff7f26a6b3 DQ 0bfefffff7f26a6b3r ; -1
CONST ENDS
; COMDAT __real@bfefffff5ef05060
CONST SEGMENT
__real@bfefffff5ef05060 DQ 0bfefffff5ef05060r ; -1
CONST ENDS
...
; Function compile flags: /Odtp
_TEXT SEGMENT
_Arr$ = -1238404 ; size = 1238400
__$ArrayPad$ = -4 ; size = 4
_Ind$ = 8 ; size = 4
_tfuuuuuuu PROC
; File c:\users\dennis bush\documents\x2.c
; Line 4
push ebp
mov ebp, esp
mov eax, 1238404 ; 0012e584H
call __chkstk
mov eax, DWORD PTR ___security_cookie
xor eax, ebp
mov DWORD PTR __$ArrayPad$[ebp], eax
; Line 5
movsd xmm0, QWORD PTR __real@4060c00000000000
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp], xmm0
movsd xmm0, QWORD PTR __real@3fe15efd20a7955b
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp+8], xmm0
movsd xmm0, QWORD PTR __real@3fdf59701e4b19af
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp+16], xmm0
movsd xmm0, QWORD PTR __real@bfd8e38e9ab7fcb1
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp+24], xmm0
movsd xmm0, QWORD PTR __real@bfe59f22c01e68a1
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp+32], xmm0
movsd xmm0, QWORD PTR __real@bfeb13b15d5aa410
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp+40], xmm0
movsd xmm0, QWORD PTR __real@bfe2c2355f07776e
movsd QWORD PTR _Arr$[ebp+48], xmm0
...
push 1036128 ; 000fcf60H
push 0
lea eax, DWORD PTR _Arr$[ebp+202272]
push eax
call _memset
add esp, 12 ; 0000000cH
; Line 106
mov ecx, DWORD PTR _Ind$[ebp]
fld QWORD PTR _Arr$[ebp+ecx*8]
; Line 107
mov ecx, DWORD PTR __$ArrayPad$[ebp]
xor ecx, ebp
call @__security_check_cookie@4
mov esp, ebp
pop ebp
ret 0
_tfuuuuuuu ENDP
_TEXT ENDS
END
初始化程序仍然全局存储。但是,请注意每个值是如何在内部命名的,并且 为数组中的每个值生成了 2 个移动指令。创建这些名称和明确的 Action 是生成代码需要这么长时间的原因。
现在是 gcc 4.8.5 版本:
.file "MyLBP.c"
.section .rodata
.align 32
.LC0:
.long 0
.long 1080082432
.long 547853659
.long 1071734525
.long 508238255
.long 1071602032
.long 2595749041
.long -1076305010
.long 3223218337
.long -1075470558
...
.text
.globl tfuuuuuuu
.type tfuuuuuuu, @function
tfuuuuuuu:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
subq $1238416, %rsp
movl %edi, -1238404(%rbp)
leaq -1238400(%rbp), %rax
movl $.LC0, %ecx
movl $1238400, %edx
movq %rcx, %rsi
movq %rax, %rdi
call memcpy ; <-------------- call to memcpy
movl -1238404(%rbp), %eax
cltq
movq -1238400(%rbp,%rax,8), %rax
movq %rax, -1238416(%rbp)
movsd -1238416(%rbp), %xmm0
leave
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size tfuuuuuuu, .-tfuuuuuuu
.ident "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
gcc 不是生成显式指令来复制每个值,而是调用 memcpy
将值从全局数据复制到本地数组中,因此生成初始化代码要快得多。
所以这个故事的寓意是,MSVC 在初始化局部变量方面效率很低。
此外,正如评论中所述,这是一个 confirmed bug这将在 VS 2019 中修复。
关于c++ - C/C++ 中的 const 数组和静态 const 数组有什么区别,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/56057662/