C中速度和空間消耗方面的靜態與全局

Question

我想知道靜態變量和全局變量在訪問速度和空間消耗方面的區別。 （如果你想了解我的平台：Windows上的gcc編譯器。（我在Windows上使用Cygwin和Triton IDE進行ARM7嵌入式編程.Triton在Java平台上帶有gcc編譯器，可以在Windows上運行。））

（顯然我從這個問題的文件和功能范圍方面知道）

編輯：好的，給我一個任何微控制器/處理器環境的答案。

Answer 1

空間沒有區別，它們的數量相同。

但速度存在差異：靜態更快。

當然，對變量的內存訪問是針對全局的，也是靜態的。 但是當你有靜態時，編譯器可以進行優化。 當它編譯模塊時，它知道對模塊外部的函數沒有函數調用可以改變靜態變量。 因此它確切地知道發生了什么，並且可以例如將其保存在函數調用的寄存器中。 當它是全局的並且您從另一個模塊調用函數時，編譯器無法知道它的作用。 因此，他必須假設函數訪問變量並對其進行更改，從而導致存儲和重新加載。

使用gcc，您可以同時傳遞所有.c源代碼，因此它還可以查看函數調用不同模塊中的函數時會發生什么。 為了使它工作，你必須立即傳遞所有.c文件-combine和-fwhole-program 。 -fwhole-program使所有全局變量都是靜態的（不是模塊靜態，而是編譯單元靜態，即所有給定的.c文件在一起）。 -combine進行模塊間分析。

Answer 2

空間消耗：基本沒什么區別。 唯一一次出現空間問題的是，如果你設法獲得隱藏在N個目標文件中的同一塊靜態數據，那么你得到的乘法因子為N，如果它只是一個全局的那么你可能只有一個副本數據的。 但是，這是一個錯誤的設計問題。 信息隱藏很好 - 除非不應隱藏信息。

訪問速度：沒有區別。

Answer 3

這很難猜測或估計。 這可能需要一些時間，但我會制作一個示例項目並測試速度。 使用循環測試訪問速度和空間。 使用該架構的仿真器測試示例項目。

Answer 4

我希望任何差異都來自打包（用於空間）和緩存（用於速度）問題。 這些也可能來自其他任何事情。

Answer 5

在空間方面你所描述的env 沒有區別 。 靜態或全局var消耗的內存量相同。

出於速度考慮（ 但不是良好實踐 ），如果需要訪問一個文件外的var ，則可能更喜歡全局變量 。 （ref使用external char my_global_char_placed_else_where; ）

為了更好的練習，您可以使用get / set函數，但速度較慢。 那么你可以使用宏來獲取/設置一個全局的var來隱藏var實際上是全局的代碼的讀者，但這有點像欺騙。 但它可以使代碼更具可讀性。

如果比較在函數中隱藏var，那么與將其放在函數外部相比沒有區別，並且更多函數可以訪問var。

我自己使用MSP430，ARM7（僅用於測試）和AVR32微處理器進行開發

Answer 6

喬納森所說的並不完全正確。 靜態和全局變量都將（必須）保存在ZI（或RW數據）區域中。 編譯器不能嚴格地將它“保留”在寄存器上 - 它可能做的是將值加載到寄存器中，將該寄存器用於所有操作而不是保存該值 - 這是編譯器特定的優化。 即使在那時，也沒有理由為什么編譯器也不會對全局變量這樣做：除非當然你使它變得不穩定。 但是，從技術上講，你也可以制作一個靜態變量volatile，所以再沒有區別。

編輯：哦是的 - 空間：沒有區別。