?是的，由于編譯時間評估和內(nèi)部，常數(shù)比編譯語言中的變量快。 1。在編譯時評估常數(shù)，使價值內(nèi)部插入，恒定折疊和消除內(nèi)存分配，而變量需要運(yùn)行時分辨率和內(nèi)存訪問。 2。常數(shù)通常駐留在僅讀取內(nèi)存中，允許更好的緩存，并啟用編譯器優(yōu)化（例如寄存器緩存），而變量也可能會在內(nèi)存負(fù)載上空上空架設(shè)，即使不可變。 3?？冃岣呷Q于語言：C/C，Rust和Go Go受益于匯編常數(shù)； Java通過JIT優(yōu)化看到中等的增長； JavaScript和Python認(rèn)為const聲明是運(yùn)行時綁定或約定，請參見最小或沒有績效的改進(jìn)。 4。在緊密循環(huán)，嵌入式系統(tǒng)，數(shù)學(xué)計算和模板邏輯中，影響最顯著，其中編譯時間計算和減少內(nèi)存訪問提高了效率。盡管在一般應(yīng)用中的性能差異可能可以忽略不計，但使用常數(shù)可以增強(qiáng)代碼安全性，清晰度和意圖，使其成為不可變值值的首選選擇。

在編寫高效代碼時，開發(fā)人員通常專注于算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和I/O操作 - 但是，我們的使用常數(shù)與變量的方式也可能引起細(xì)微的性能差異。雖然乍一看似乎似乎很微不足道，但了解常數(shù)和變量在不同編程語言和執(zhí)行環(huán)境中的性能含義可能會導(dǎo)致有意義的優(yōu)化，尤其是在績效至關(guān)重要的應(yīng)用程序中。

讓我們分解性能范式：常數(shù)實際上比變量快，如果是，為什么？

1。編譯時間與運(yùn)行時間評估

常數(shù)最大的性能優(yōu)勢之一在于它們的價值得到解決。

• 常數(shù)（尤其是編譯時常數(shù)）經(jīng)常在編譯時進(jìn)行評估。這意味著該值在程序運(yùn)行之前已知，允許編譯器：

  • 將值直接嵌入到代碼中。
  • 消除不必要的內(nèi)存分配。
  • 執(zhí)行恒定的折疊和傳播（例如，如果PI和radius在編譯時已知，則用計算值替換2 * PI * radius ）。

• 相比之下，變量通常在運(yùn)行時解決。即使其價值不變，運(yùn)行時仍可能需要：

  
  • 從內(nèi)存加載值。
  • 關(guān)注指針或執(zhí)行符號查找。
  • 尊重防止積極優(yōu)化的范圍和可突變性規(guī)則。

?示例（c/c） ：

 const int max_ize = 100;
int buffer [max_size]; //編譯器在編譯時知道尺寸

在這里， MAX_SIZE是一個編譯時常數(shù) - 數(shù)數(shù)固定并固定。但是，如果MAX_SIZE是一個運(yùn)行時變量（例如，從用戶輸入中讀?。?，則不會在標(biāo)準(zhǔn)C中編譯。

2。內(nèi)存和訪問開銷

即使沒有隱藏常數(shù)，它們?nèi)匀豢梢愿行В?/p>

• 常數(shù)可以存儲在僅讀取的內(nèi)存部分中（例如，編譯的二進(jìn)制文件中的.rodata ），從而可以更好地緩存和內(nèi)存保護(hù)。
• 由于保證了它們的不變性，因此編譯器可以在寄存器中緩存其值，也可以假設(shè)它們不會在函數(shù)調(diào)用中更改。
• 變量，即使從未修改，除非優(yōu)化器能夠有效地證明它們有效恒定，否則變量仍然可能需要內(nèi)存負(fù)載。

??但是請注意：在許多高級語言（例如JavaScript或Python）中， const不能保證編譯時間評估。例如：

 const pi = 3.14159; //仍然是運(yùn)行時綁定

雖然您無法重新分配PI ，但它不一定像C #define或constexpr那樣優(yōu)化。因此，除非JS引擎執(zhí)行運(yùn)行時優(yōu)化，否則性能增益很小。

3。語言和運(yùn)行時依賴性

常數(shù)和變量之間的性能差異在很大程度上取決于語言和運(yùn)行時：

在JIT編譯的環(huán)境（例如Java或V8）中，從未更改的變量可能會在分析后與常數(shù)類似地優(yōu)化 - 但這不能保證。

4。實際影響：當(dāng)它很重要時

在大多數(shù)應(yīng)用中，常數(shù)和變量之間的性能差異可以忽略不計。但是在某些情況下，它變得至關(guān)重要：

• 緊密循環(huán)：訪問循環(huán)中的常數(shù)可能會避免重復(fù)的內(nèi)存負(fù)載。
• 嵌入式系統(tǒng)：內(nèi)存和CPU約束使每個優(yōu)化計數(shù)。
• 數(shù)學(xué)計算：使用const或constexpr用于π，e或轉(zhuǎn)換因子之類的值，可以編譯時間計算。
• 模板或宏觀邏輯：常數(shù)可以在編譯時控制代碼生成。

?優(yōu)化提示：

 constexpr double double（double r）{
    返回2.0 * 3.14159265359 * r;
}

如果知道r則可以在編譯時計算整個函數(shù) - 使用運(yùn)行時變量不可能。

底線

常數(shù)比變量快嗎？

• ?是的，由于內(nèi)部，消除和編譯時間評估，用真正的編譯時間常數(shù)（ C ， Rust ， Go等）編譯的語言。
• ??有時，使用JIT語言（ Java ， JavaScript ） - 如果運(yùn)行時優(yōu)化器檢測到不變性。
• ?不，用解釋的語言，其中const只是命名約定（ Python ）。

但更重要的是：首先使用常數(shù)進(jìn)行正確性和清晰度?？冃岣呤且粋€獎勵 - 真正的價值是防止錯誤的意外突變并明確意圖。

因此，盡管在許多情況下，速度差可能很小，但安全性，清晰度和潛在優(yōu)化的結(jié)合使常數(shù)在價值不變時成為更好的選擇。

基本上：如果不變，請聲明不變 - 性能勝利可能會讓您感到驚訝，但是保證代碼質(zhì)量的勝利。

以上是性能范式：分析常數(shù)與變量的速度的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！