c - 分配或传递缓冲区？

Question

假设缓冲区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，运行这两个代码片段会产生什么样的性能差异？

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);
}

对比

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，然后查看源代码。使用和不使用优化标志来执行此操作可能会有所启发。

正如所指出的那样，在这两种情况下 buf在堆栈上。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)。

所以我希望生成的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，有些必须进入堆栈。 (如果它们都在寄存器中，那就有点不同了。)

可能会受到优化的影响，比如是否buf在每种情况下都在一个寄存器中结束。但是填充 buf 的缺失代码可能会影响这一点，所以我不会推测。

请注意，以上是我基于查看编译器行为的猜测。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。