分配或传递缓冲区？

Question

假设 buffer 是一个由多个成员组成的结构，包括一个数组。

使用通常的优化标志进行编译，运行这两个代码 sn-ps 应该会有什么样的性能差异？

buffer buf;
for (int i = 0; i < BIG_ENOUGH_NUMBER; i++) {
   init(huge_file, i, &buf);
}

// buf is not used afterward

...

void init(FILE* f, int i, buffer* b) {
   ... // b is filled using f, according to i
   do_something(b);
}

对

for (int i = 0; i < BIG_ENOUGH_NUMBER; i++) {
   init(huge_file, i);
}

...

void init(FILE* f, int i) {
   buffer buf;
   ... // buf is filled from scratch using f, according to i
   do_something(&buf);
}

Answer 1

第一个答案是：对它们进行基准测试。

第二个答案是：将它们编译为汇编语言，并查看源代码。在有或没有优化标志的情况下这样做可能是有益的。

正如 abelenky 所指出的，在这两种情况下，buf 都在堆栈中。我的一般猜测是第二种情况会稍微快一些（使用我使用的编译器），因为 buf 不必作为参数传递。它确实必须在堆栈上分配，但堆栈分配通常只是函数调用帧的大小略有不同。无论该帧有多大，都必须完成相同数量的工作（调整堆栈指针）。

所以我希望生成代码的主要区别是在第二种情况下少一条“PUSH”指令，假设有足够的参数必须进入堆栈。 （如果它们都在寄存器中，那就有点不同了。）

它可能会受到优化的影响，例如buf 是否在每种情况下都出现在寄存器中。但是缺少填充 buf 的代码可能会影响这一点，所以我不会推测。

请注意，以上是我基于编译器行为的猜测。理论上，只要生成的程序正确运行，编译器就可以按照他们喜欢的方式翻译代码，这使得很难概括他们可能会或可能不会进行哪些优化。

Answer 2

@TJD 在他的评论中是正确的。

在这两种情况下，buf 都在堆栈中，如果它很大，则有可能导致问题。 您通常应该使用 malloc 从堆中分配大型项目。

也就是说，在您的第二个示例中，buf 完全在 init 函数内，并在该函数返回给调用者的那一刻消失（在您的示例中调用者未命名）。

init 实际上是无用的，因为所有完成的工作都丢失了，并且在调用函数中不可见。

在第一个示例中，buf 在init 返回后仍然有效。