静态const VS const局部变量，哪个执行得更好？

Question

假设我们有两个功能：

void foo_1(...)
{
  static const unordered_map<int, string> m_1 = {{1, "abc"}, {2, "cde"}, {3, "fgh"}};
  ...
}

void foo_2(...)
{
  const unordered_map<int, string> m_2 = {{1, "abc"}, {2, "cde"}, {3, "fgh"}};
  ...
}

哪个会有更好的表现？编译器/优化器会理解它可以使m_2变为静态并仅初始化一次吗？

Answer 1

为什么在不分析特定系统的情况下，我不能说（并且不相信其他声称的人）哪个更快，值得在两种情况下都考虑性能影响，假设常规优化。

在第二种情况下，将使用每个函数入口创建一个std::unordered_map。我不知道有哪个优化器可以将这个自动变量转换为静态变量，而且我无法想象编译器甚至可能会发现它。主要的性能问题是内存分配（在多线程环境中非常重要，在单线程环境中要少得多）和使用三个元素初始化映射的成本-可能是，映射节点的另一种内存分配，以及字符串的内存分配，除非在目标平台上启用了SSO。

第一个版本不会遇到上述性能问题-第一次调用该功能时，它将仅执行一次所有必要的内存分配。

但是，它将受到其他因素的影响-自2011年以来，静态本地化的初始化是线程安全的，因此要检查隐藏的布尔值标志会产生成本。还有一个涉及内存同步的问题，但是由于任何理智的编译器都将在此处使用双重检查锁定，因此这些问题不相关。照原样，剩下的就是检查每个入口和分支上的布尔值。希望分支预测器很快就会投入使用并为我们做得很好，因此剩下的只是简单的比较成本，几乎没有什么。