Question

所以我正在阅读在Lua 2nd Ed中编程，我在这里看到了这段话：

无论何时使用局部变量都是很好的编程风格可能。局部变量可以帮助您避免混乱全局有不必要名字的环境。而且，访问本地变量比全局变量快。

有人可以解释为什么会这样吗？这是＆＃34;功能＆＃34;只在Lua，还是在其他语言中呢？（例如C，C ++，Java）

Answer 1

运行时间的差异是由于哈希表查找和数组查找之间的差异。解释器可能能够将局部变量放在CPU寄存器中，但即使没有这种聪明，局部变量也可以更快地访问。

Lua中的全局变量存储在表中。通常，任何人都可以修改这些表，因此解释器必须在每次访问时重新查找值。另一方面，局部变量只有在超出范围时才会消失。因此，它们可以在阵列中具有固定位置。

下面的基准程序在循环中调用虚函数。基准测试显示了程序必须跳过的表格越多，运行时间越长。

其他动态语言应该具有类似的特征;例如，在最后看到Python基准测试。

一些相关链接：

Optimising Using Local Variables（Lua）
Local Variables（Python性能提示）
Optimizing Global Variable/Attribute Access.关于查找全局对象和本地对象的（撤回的）Python提案。

档案demo.lua：

local M = {}
_G.demo = M
function M.op(x) return x end
return M

档案main.lua：

local M = require "demo"

op = demo.op

local outer_op = demo.op

function iter_op(n)
    local inner_op = demo.op
    for i = 1, n do
        -- Example running times for n = 100,000,000 (Lua 5.2.0):

        -- Lookup a table (demo or _G), then lookup 'op'
        -- within that table:
        --
        -- demo.op(i)      --> 0:40
        -- _G.op(i)        --> 0:39

        -- Lookup 'op' within a known local table (M or the table of
        -- globals):
        --
        -- M.op(i)         --> 0:30
        -- op(i)           --> 0:30

        -- Dereference a local variable declared inside or outside
        -- of this iter_op() function:
        --
        -- inner_op(i)     --> 0:23
        -- outer_op(i)     --> 0:22
    end
end

iter_op(100000000)

档案main.py：

import demo # Contains 'def op(x): return x'.

global_op = demo.op

def iter_op(n):
    local_op = demo.op
    for i in xrange(n):
        # Example running times for n = 50,000,000 (Python 2.6.5):
        # demo.op(i)     # 0:50
        # global_op(i)   # 0:41
        local_op(i)      # 0:36

iter_op(50000000)

Answer 2

在任何语言中，局部变量都会更快。您需要了解register是什么以及线程stack是什么来理解我的解释。大多数局部变量都是作为寄存器变量实现的，或者是在本地堆栈顶部附近推送的，因此通常可以更快地访问它们。全局变量存储在堆栈的更高位置（如果它们不在堆上），因此计算它们访问它们的地址会变慢。

我在这里做了一些关于Lua内部工作的假设，但从计算机架构的角度来看，这是有道理的。

为什么局部变量的访问速度比lua中的全局变量快？

2 个答案: