C 中 local static 变量初始化是零开销的吗

2023-07-17 11:32:15 +08:00
 iqoo

如下代码,第一次调用 fn 时会执行 get_value ,后续调用不会执行:

void fn() {
    static int x = get_value();
    // ...
}

如果代码里显示调用该函数,编译器可能会优化,在第一次调用前初始化。

但如果通过函数指针动态调用,或者将该函数对外导出,那么每次调用 fn 时是否都要判断一下有没有初始化?

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7 条回复
BingoXuan
2023-07-17 11:46:06 +08:00
op 的例子编译出错,initializer element is not constant 。

不如改成
static int x;
static int is_initialized = 0;

if (!is_initialized) {
x = get_value();
is_initialized = 1;
}
Inn0Vat10n
2023-07-17 12:05:20 +08:00
每次调用 fn 都有额外开销的,比较常见的场景是用这种方式实现的单例模式
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tool2d
2023-07-17 12:11:20 +08:00
@BingoXuan 我看 VC 反编译汇编代码,编译器有自动包含 is_initialized ,就在 static int x 内存地址的前面。

如果调用了 get_value 后,这个匿名地址( u8 )会被赋值为 1 ,证明这个 x 已经被初始化过一次了。

每次 fn 进入后,都会先判断这个地址是 0 (变量未初始化),还是 1 (已初始化)
codehz
2023-07-17 13:53:38 +08:00
@BingoXuan
这个代码 C++才能用,编译器会确保即使多线程调用这个函数也只执行一次初始化,因此也被人拿来当作 lazy 用
当然这里也会有生成 mutex 来做线程同步*(
lakehylia
2023-07-17 14:11:40 +08:00
@codehz Starting in C++11, a static local variable initialization is guaranteed to be thread-safe
Shatyuka
2023-07-17 14:13:11 +08:00
“如果代码里显示调用该函数,编译器可能会优化,在第一次调用前初始化。” 举个例子?初始化成常量?
8.8.4: Dynamic initialization of a block-scope variable with static storage duration (6.7.5.1) or thread storage
duration (6.7.5.2) is performed the first time control passes through its declaration; such a variable is
considered initialized upon the completion of its initialization.
mogg
2023-07-17 14:22:46 +08:00
1. static 对象的存储在程序开始时分配,并在程序结束时解分配
2. 控制流首次经过变量声明时才会被初始化,之后所有调用都会跳过
3. c++的话,c++11 之前这样不是线程安全的(即多个线程试图同时初始化),c++11 之后线程安全。c 的话不太确定
4. 不确定你的“零开销” 是什么含义,c++里如果你的 get_value 是 consteval 的,会在编译期执行完,但是 c 里吗应该是在运行时执行一次

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