Question

基本上，如果我有这样的结构：

struct header {
  char ptr[512];
};

我有一个像这样的函数：

void some_function() {
  struct header header = { 0 };

  // do something with struct
}

这样做实际上会提高性能吗？

void some_function() {
  static struct header header;

  memset((char *)&header, 0, sizeof(header));
  // do something with struct
}

我知道如果结构包含指针，则memset并不总是有效，因为NULL可能不会位于地址0x0000上，但是对于这种情况，这无关紧要，有什么更好的方法呢？

Answer 1

如果C程序指定了实际的静态对象或自动在堆栈上分配的对象，则这两段代码的性能几乎相同。基于如何解决一个问题，可能会有微小的性能差异，或者基于关于其他数据和缓存属性的分配位置，可能存在一些性能差异。（特别是自动版本可能具有更好的属性，因为内存不是专门为结构保留的。在执行其他功能而不是some_function时，它将与其他数据共享，因此它可能更多地驻留在缓存中通常，这样做会减少对内存的访问。此外，由于它会与其他功能共享，因此整个程序总体上可能会使用较少的内存，从而提高了性能。）

但是，C程序并没有直接指定计算机必须执行的操作（尽管某些C实现可能以这种方式实现，或者有开关来实现它，或者接近它）。根据C标准，C程序在抽象机中指定虚拟计算。 C编译器的工作是将计算结果转换为真实机器的程序。这样做的自由很大。

这意味着，如果编译器能够看到并充分分析足够的源代码，从而看到该函数的两个版本的行为相同（就 observable behavior 而言），则它可以将它们翻译成相同的代码。（可观察到的行为包括输入和输出交互，对易失对象的访问以及写入文件的数据。）在这种情况下，性能没有区别。

如果有的话，编译器更容易分析自动版本。它知道函数结束时自动对象将消失（在抽象机中）。尽管在两种情况下都在函数开始时清除了对象，但是假设编译器已经内置了memset的知识，则每次在函数启动时，编译器都会在这方面重新知道对象，行为可能与编译器编写者必须担心的其他方式有所不同。例如，如果采用静态结构的地址，尤其是将其传递给任何其他例程，则编译器必须考虑到，函数返回后，其中保留数据的其他代码可能会使用其中的数据。地址。相反，对于自动结构，编译器的行为似乎就像在函数返回后从未使用过自动对象一样，因为在抽象机中，当函数返回时它不再存在。（因此，如果其他任何代码确实保留了其地址，则C标准未定义该地址的使用，并且编译器无需为此做任何事情。）

因此，除了神秘的情况或仅发生内存和缓存行为外，我们通常可以期望自动版本至少与静态版本一样好。

通常，编写软件来表达您需要的内容，并且仅表达您需要的内容。如果某个对象不需要在该函数的生命周期内持久存在，请将其保留为自动对象，并且不要使其变为静态。

请注意，无论如何通常都不需要将所有此类结构归零，因为：

所使用的结构部分可能用长度或标记（例如，空字符标记结尾）指示，因此没有软件会尝试读取任何后续部分，因此无需初始化它。
或者，如果将读取所有结构，则可以将该软件设计为填充非零部分，然后仅将其余部分置零，而不是先将整个结构置零。

重新声明函数内部的结构还是将其声明为静态并每次都设置为0更好？

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