函數傳遞引用 與 直接操縱全局變數 消耗資源的區別？

成千上萬次的循環中

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• "性能"

• "效率"

• "優化"

初學者尤其不應該關心這三大毒藥

我想樓主問的是下面這段代碼中param和global的區別 (附在答案最後)

就在這樣的例子中, 它們完全沒區別......

調用param和調用global的區別如下

param:

1. 把1放入寄存器%wtf (什麼?壓棧?早就不這麼玩了...)

2. 調用param
3. 從寄存器%wtf取值
4. do wtf you want

global:

1. 調用global
2. 從內存_g中取值存入寄存器%wtf
3. 從寄存器%wtf取值
4. do wtf you want

在這個例子里, param函數比global函數效率還要高上那麼一丁點呢...哈哈哈哈

我這麼無聊來寫這麼無聊的答案, 就是希望更多初學者能明白, 性能/效率/優化都是個屁啊, 初學者不要想這些沒用的東西, 誤人誤己

PS: 樓上說得不對, 錯太多就不吐槽了

update:

回應一下@羅佳希 的答案

你錯了

即便是傳一個變數, 那一步也只是變得和全局變數的情況一樣, 把變數的值(在內存中, 和global函數一樣)複製到寄存器, 但從彙編層面上來看, 他們之間仍然沒有差異

參數入棧只是你看的書上這麼說而已(順便問下哪本書...), 你實踐一下, 去看看彙編代碼, 現在沒有任何一個編譯器會編譯出參數入棧這種爛代碼來的

當然這時候你又會說了, 哎呀你不到10個寄存器, 我弄你100個參數, 搞死你, 這下總要入棧了吧?

嗯, 是不得不入了, 可是即便拋開這種小概率的無聊假設, 還有cache和分支預測呢...當然這就不是彙編代碼層面上的東西就不算好了

不過這個問題很無聊沒什麼意義, 搞得我們的爭辯也沒有意義了...囧

回應一下@Kingsam Chen

請問在你做過的項目中, 是否有遇到過需要性能優化的情況?

請問你是怎麼優化的?

不過從下面這句我就知道你要麼沒有做過什麼正經項目, 要麼沒有搞過優化...

當然最大的可能是兩者都沒有做過...囧

最後對於程序效率，一般而言，影響的無非只有兩點： 1)編譯器優化 2)採用的演算法。 與其在這些細枝末節上糾纏，不如相信你的編譯器

int g = 1;

int param(int g);
int global(void);

int
main(void) {
int i;
for(i = 0; i &< 10000000000; i++) { param(1); // global(); } return 0; } int param(int g) { int a = g + 1; return a; } int global(void) { int a = g + 1; return a; }

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才一萬次循環你真的以為會有很大的差別嗎？

我之前寫的一個dfs，單線程每秒要做百萬次判斷，相比之下一萬次循環，傳入的參數早就優化到寄存器里了。拋去優化，引用也是指針，全局數組也是指針，往後的數據存取同樣是基址+偏移，看不出什麼差別。

真要比較效率，必須得做profile，而數據分布對性能的影響可能更值得注意。大多數情況下，不停循環的熱點數據常留在緩存里，所謂的「遠近」可能影響不大。但是鑒於N路相關的cache，距離遠了還是有增加cache miss的幾率的。

平常寫代碼就別糾結到這個層面了（反正編譯器行為你也控制不了）。多注意避免不必要的深拷貝就行了（最近看到的代碼，運算1s，new和delete卻花了100s）

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函數傳遞引用其實就是往stack里壓入一個4-byte的對象地址，調用完畢後還要恢復用掉的棧空間。

全局變數是直接存儲在全局/靜態區的，運行時一直有效。

在一個循環次數很大的循環里調用函數可能會帶來一些性能問題，至少有人士這麼認為的，所以才會有inline的存在。

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下面@曲維姜 提到的有幾點觀點我是不太贊成的，理由下面也說了。關於性能優化這個點，有必要提下。

他說的『初學者不應該關心性能效率優化』的論調我其實也是不同意的。

我贊成的是『初學者不應該過分關心性能效率優化』。

期間的差別很明顯，初學者應當注意一些最基本的，具有良好性能的編碼常識（上面說的是C，C++嚇死人的那套我就不提了），例如：結構體一般情況下採用指針傳參，選擇性價比好的演算法 .etc

最基本的注意點沒幾個，經過短期的編碼練習就能很快掌握，而且也不是什麼問題。

要小心的是過分關心性能優化，就像題主這樣的行為。一般情況下，程序的性能到還沒有需要非常關心的地步。相比下，良好的設計和編碼實現才是重心。

除非跑出來的profiling結果證實確定需要優化，再去優化瓶頸點，否則，都是過早優化。高老爺爺就曾經說過：過早優化是萬惡之源

最後對於程序效率，一般而言，影響的無非只有兩點： 1)編譯器優化 2)採用的演算法。 與其在這些細枝末節上糾纏，不如相信你的編譯器

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先簡單說下區別，「傳遞引用」 這種方式應該都是往線程棧push引用的數值（現代化的存寄存器這個不了解），在編譯器的角度，不管是引用還是非引用，push進去的都是一個數值，如果傳遞的是引用參數，那麼就是引用的數值，都會佔用線程棧的內存空間，在不斷循環調用過程中，棧會不停增長，而使用全局變數的方式，編譯型語言通過編譯器，直接就將其填充為取全局變數地址的值，不需要額外的存儲空間，在不停的循環過程，依然如此。

另外，不是很同意盡量少用全局變數這樣的說法，在內存稀缺設備上，全局變數的使用是很好優化資源戰佔用的情況，引用傳遞的方式，也很容易造成資源浪費甚至內存泄漏。

所以，全局變數或者引用傳遞都需要考慮使用場景，不能一概而論。

下圖從某度扒來一張圖，線程棧區空間也是有限，不停循環過程中還是有可能分配完棧區空間，全局變數一般都在數據區或者堆區。

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不太同意 @曲維姜 的答案

示例中的param函數操作的是直接數，而不是引用傳遞。（我是這麼認為的），因為操作的是直接數，所以compiler會直接把1放入寄存器沒有錯，但事實上的引用傳遞會導致間接定址。

引用傳遞(pass-by-reference)過程中，被調函數的形式參數雖然也作為局部變數在堆棧中開闢了內存空間，但是這時存放的是由主調函數放進來的實參變數的地址。被調函數對形參的任何操作都被處理成間接定址，即通過堆棧中存放的地址訪問主調函數中的實參變數。正因為如此，被調函數對形參做的任何操作都影響了主調函數中的實參變數。

循環中，調用函數時會入棧引用變數的地址，如果是全局變數則應該不用有此操作。

不過很同意，如非必須（學術上），實際項目時不應該過度關注性能，效率，優化。

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