C++中两次声明的局部变量与单个全局变量的性能对比

先给结论：在现代编译器的优化下，用局部常量的性能不会比全局变量差，甚至大概率更好，具体原因拆开来聊：

• 局部常量的编译优化
  如果你在函数里写const double pi = 3.14;，或者更优的constexpr double pi = 3.14;，编译器会直接把这个值内联到所有用到pi的地方——也就是说，代码里根本不会有“读取变量”的操作，直接用3.14这个字面量计算，完全没有内存读写开销。哪怕你在100个函数里都这么写，编译器也会帮你做相同的优化，不会有额外的内存占用或访问成本。

• 全局变量的潜在开销
  要是把pi声明成全局变量，哪怕是const的，编译器有时候会有所顾虑：比如这个全局变量会不会被其他编译单元的代码修改？如果没有明确标记成constexpr或者static const，编译器可能不敢直接内联它的值，每次用到都要从全局内存区域读取。虽然单次内存访问的开销微乎其微，但放大到100次甚至更多场景时，累计的缓存命中差异就会体现出来——全局存储区的缓存命中率通常比栈区低。
  要是你声明的是非const的全局pi，那性能劣势会更明显：编译器无法确定这个值会不会被其他线程或函数篡改，必须每次都从内存读，完全没法做优化。

• 实际开发的最优选择
  别纠结全局还是局部，直接用constexpr double pi = 3.14;：

  • 放在函数里，不会污染全局命名空间，符合封装原则；
  • 放在全局（加static）也没问题，但没必要；
  • 不管放哪，编译器都会把它当成编译期常量处理，性能拉满。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dev77cmd