c++ - `static`的使用如何影响我的代码速度？

Question

我正在在线解决一个练习，有一次我需要从字符串的开头和结尾删除“”。这是我的代码:

void static inline process_value(std::string &value) {
    if (value.back() !='>') {
        value = value.substr(1, value.size()-2);
    }
}

从此基准循环调用:

static void UsingStatic(benchmark::State& state) {
  // Code inside this loop is measured repeatedly
  for (auto _ : state) {
      std::string valor("\"Hola\"");
      process_valueS(valor);
    // Make sure the variable is not optimized away by compiler
    benchmark::DoNotOptimize(valor);
  }
}

只是因为好奇我did a benchmark .

编译器: Clang-9.0

标准: c++20

优化: O3

STL: libstdc++(GNU)

当我在那里时，我决定删除 static来自 process_value , 制作 void inline process_value否则是一样的。令我惊讶的是，它变慢了。

我认为 static 仅意味着该函数仅用于文件。但是here它说“'静态'意味着如果可能的话，编译器应该内联该函数”。但是在那种情况下，当我删除 static 时，我认为结果不应该改变。现在我很困惑，除了将函数分隔为单个 .cpp 之外，static 还能做什么？ ，这对性能有什么影响？

QuickBench 上的拆解显示 NoUsingStatic循环实际上调用 process_value而不是内联它，尽管 inline关键字使编译器这样做是合法的。但是UsingStatic将调用内联到 process_valueS .编译器决策的差异大概解释了性能的差异，但 为什么 clang 选择不内联声明的简单函数 void inline process_value(std::string &value){ ... } ?

编辑:因为问题被关闭，因为它不够清楚，我删除了与问题无关的部分。但如果我遗漏了一些信息，请在评论中告诉我

Answer 1

Clang 使用基于成本的决定是否将内联函数。这个成本受很多东西的影响。受static影响.

幸运的是，clang 有一个输出，我们可以在其中观察到这一点。看看这个神箭 link :

void call();

inline void a() {
    call();
}

static inline void b() {
    call();
}

void foo() {
    a();
    b();
}

在这个小例子中，a()和 b()都是一样的，唯一的异常(exception)是 b()是静态的。

如果您将鼠标移到电话上 a()或 b()在 Godbolt 上(在 OptViewer 窗口中)，您可以阅读:
a() :成本=0，阈值=487
b() :成本=-15000，阈值=487

(如果成本小于阈值，clang 将内联调用。)

叮当给了b()成本低得多，因为它是静态的。似乎 clang 只会为静态函数降低 -15000 的成本。如 b()被调用了几次，代价都是b() s 将为零，除了一。

这是您案例的编号，link :
process_value(): cost=400, threshold=325 -> 刚好在阈值之上，不会被内联
process_valueS(): : cost=-14600, threshold=325 -> 可以内联

所以，显然，static如果只调用一次，可能会产生很多影响。这是有道理的，因为内联静态函数一次不会增加代码大小。

提示:如果要强制 clang 内联函数，请使用 __attribute__((always_inline))在上面。