Question

问题：

我有一些被称为批次的功能。在每个函数内部，构造局部变量。这些变量通常是Eigen::MatrixXd s，有点小（通常低于10 x 10）。每次调用都会一遍又一遍地构造同一个变量，然后将其丢弃。

我开始认为在函数之外定义这些变量会更快，然后查找它们。

为什么某个全局变量的“查找”可能比一遍又一遍地重新构建它更快？
我应该将全局常量放在命名空间中吗？这种方法可能出现什么问题？

第一个代码：

我开始使用这三个文件。

首先：functions.h

#ifndef FUNCTIONS_H
#define FUNCTIONS_H

#include <Eigen/Dense>

Eigen::MatrixXd getMatrix();

#endif //FUNCTIONS_H

第二名：functions.cpp

#include "functions.h"

Eigen::MatrixXd getMatrix()
{
    Eigen::MatrixXd myMatrix(4,4);
    for(int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        myMatrix(i,i) = 3.0;
    }
    return myMatrix;
}

第三，main.cpp

#include "functions.h"

int main()
{

    for(int i = 0; i < 500000; ++i)
        getMatrix();

    return 0;
}

第二代码：

首先，functions2.h：

#ifndef FUNCTIONS2_H
#define FUNCTIONS2_H

#include <Eigen/Dense>

extern const Eigen::MatrixXd myMatrix;

Eigen::MatrixXd getMatrix2();

#endif //FUNCTIONS2_H

然后functions2.cpp

#include "functions2.h"

const Eigen::MatrixXd myMatrix = Eigen::MatrixXd::Identity(2,2);

Eigen::MatrixXd getMatrix2()
{
    return myMatrix;
}

然后是另一个main.cpp

#include "functions2.h"

int main()
{

    for(int i = 0; i < 500000; ++i)
        getMatrix2();

    return 0;
}

Answer 1

如果您的get函数将始终返回相同的矩阵，则可以在第一次需要时生成它，而不使用全局变量，使用静态本地变量。

Eigen::MatrixXd getMatrix()
{
   static Eigen::MatrixXd myMatrix{[](){
        Eigen::MatrixXd m(4,4);
        for(int i = 0; i < 4; ++i)
        {
            m(i,i) = 3.0;
        }
        return m;
    }};
    return myMatrix;
}

这使用lambda函数初始化矩阵，而不是另一个函数。它还会每次创建矩阵的副本，但原始矩阵对所有用户都是隐藏的，无法更改。复制省略不能在这里发生，因为源不是非静态局部变量。 RVO仍然可以完成。

此处的另一个选项是通过将函数更改为

来返回对矩阵的引用

const &Eigen::MatrixXd getMatrix()

除非调用者将const_cast应用于返回值，否则这将避免复制并仍然隐藏原始矩阵。

对于getMatrix2，您只需将您拥有的全局变量移动到getMatrix2作为静态。

Answer 2

一般

假设将矩阵写入内存需要1秒钟，并且需要一秒钟才能读取矩阵。如果您使用全局变量或main中的变量编写一次，并且您读取它N次，则需要1 + N * 1秒。如果每次要使用它时都重新创建对象，则需要2 * N秒。
将常量放在对它们有意义的命名空间中可能是一个很好的设计决策。也许你会把＆＃34; pi＆＃34;例如，在您的数学命名空间中。 Where should you put global constants in a C++ program?

Answer 3

Globals可能更慢。

这可能有点意外，但通常以干净的纸张开始便宜。 Globals的缺点是所有代码都可以改变它们，这可能会妨碍优化。

查找全局变量而不是在c ++函数中构造它们

问题：

第一个代码：

第二代码：

3 个答案: