我需要将数组声明为静态局部变量吗？答案

【问题标题】：Do I need to declare arrays as static local variables?我需要将数组声明为静态局部变量吗？
【发布时间】：2019-01-24 16:21:17
【问题描述】：

假设我有一个我经常调用的函数，其中有一个数组：

char foo[LENGTH];

根据LENGTH 的值，每次调用函数时分配这可能会很昂贵。我见过：

static char foo[LENGTH];

所以它只分配一次并且始终使用该数组：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/storage_duration#Static_local_variables

这是数组的最佳做法吗？

编辑：

我已经看到几个回答说静态本地人不是最好的。但是初始化成本呢？如果我打电话怎么办：

char foo[LENGTH] = "lorem ipsum";

不是每次调用函数时都要复制吗？

【问题讨论】：

对移动球门柱投反对票。
@Bathsheba 我的拉丁文是星期。可以翻译一下吗？
@JonathanMee 关于您的编辑，如果您想在函数中修改 foo ，则无论如何都必须手动重置它，否则它可能仍然具有上一次迭代的修改内容。我认为这是不可取的，因为如果它是可取的，您将不得不从一开始就使用 static 并且毫无疑问。如果您不想修改 foo ，则可以改用 const char * foo 。无论哪种情况，静态都无济于事。
请注意，您的编辑使已经提供的 4 个回答原始问题的答案无效。
不需要道歉。只需接受此问题的一个答案，还原您的更改并提出新的问题。

标签： c++ arrays variables static allocation

【解决方案1】：

由于 LENGTH 应该是一个编译时间常数（C++，没有 C99 VLA），foo 只会使用堆栈上的空间。非常快。

【讨论】：

很抱歉，我已经稍微移动了目标帖子...但是初始化呢？这会改变我们的偏好吗？
您应该针对这个具体案例提出问题，因为这将是一个完全不同的答案（请参阅godbolt.org/z/Kaia8H）。

【解决方案2】：

首先，分配 char 自动数组的时间不依赖于它的大小，并且在任何理智的实现中都是递增堆栈指针的恒定时间复杂度，这是超快的。请注意，即使对于 VLA（在 C++ 中无效）也是如此，只是该增量将是运行时操作数。另请注意，如果您的数组被初始化，答案会有所不同。

所以目前还不清楚您指的是什么性能缺陷。

另一方面，如果您创建上述数组static，则在提供的示例中您不会受到任何惩罚 - 因为 char 没有初始化，所以不会有正常的同步，这会阻止静态变量被双重初始化。但是，您的函数将（可能）成为线程不安全的。

底线：过早优化是万恶之源。

【讨论】：

是的，我确实在询问后移动了目标帖子:(我实际上想知道 with 初始化，使用静态局部变量有意义吗？
不需要道歉。只需接受此问题的一个答案，还原您的更改并提出新的问题。

【解决方案3】：

“分配”原始数据类型的对象并具有自动存储持续时间通常不是什么大问题。问题更多：您是否希望foo 的内容在函数执行后仍然存在？

例如，考虑以下函数：

char* bar() {
   char foo[LENGTH];
   strcpy(foo, "Hello!");
   return foo;  // returning a pointer to a local variable; undefined behaviour if someone will use it.
}

在这种情况下，foo 将超出范围，并且在 bar 完成后将无法（合法）访问。

一切都好，但是，如果你写

char* bar() {
   static char foo[LENGTH];
   strcpy(foo, "Hello!");
   return foo;  // foo has static storage duration and will be destroyed at the end of your program (not at the end of bar())
}

如果变量变得如此之大以至于它们将超过（有限的）堆栈大小，或者如果您递归调用函数，则可能会出现自动存储持续时间的大变量问题。但是，要克服这个问题，您需要改用动态内存分配（即新建/删除）。

【讨论】：

我认为尺寸不是问题。我相信编译器已经为我处理好了。如果它太大，它会处理把它放在堆上。
不，编译器不会那样做。它将“在堆栈上”，当LENGTH 变大时，您会遇到问题（可能没有任何警告）。
@JonathanMee，不，不会。如果数组增长到超过允许的堆栈大小，您将......猜猜是什么...... STACK OVERFLOW！
然而，斯蒂芬错了。 static char foo[LENGTH]; 永远不会在堆栈上分配。如果有的话，答案应该是相反的——大型自动变量会带来堆栈溢出的风险，而静态变量则不会。
@SergeyA：对； “局部变量”是错误的术语；将其更正为“自动存储期限”。