C语言动态分发：函数指针与switch分支的性能对比及选型

需要动态选择调用两个函数（类似C++虚表的实现逻辑），测试代码如下：

common.h #

#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#define TEST_N 100000000

static volatile int state = 0;
static void foo1() {
    state = 1;
} 
static void foo2() {
    state = 2;
}

test1.c #

#include"common.h"
int foo_choose(){
    if (rand()%2 == 0){
        return 2;
    }
    return 1;
}

int main(){
    time_t t;
    srand(time(&t));
    for(size_t i = 0; i<TEST_N; i++){
        switch(foo_choose()){
            case 1:
                foo1();
                break;
            case 2:
                foo2();
                break;
        }
    }
    return 0;
}

test2.c #

#include"common.h"
void (*foo_choose(void))(){
    if (rand()%2 == 0){
        return &foo2;
    }
    return &foo1;
}

int main(){
    time_t t;
    srand(time(&t));
    for(size_t i = 0; i<TEST_N; i++){
        (foo_choose())();
    }
    return 0;
}

测试现象 #

ARM64架构下使用Apple Clang（-O1/-O3优化）时，test1的运行速度显著快于test2；而GCC12下无论采用何种优化等级，两者性能相近，查看汇编代码未发现明显差异。

咨询问题 #

1. 为何会出现上述性能差异？
2. 在复杂代码场景下，哪种实现方式的性能更优？
3. 哪种是C语言动态分发的更优实现？（注：test1灵活性更高，支持非函数指针逻辑）

补充说明 #

若难以给出定论，可分享分析思路；若性能差异依赖硬件架构，是否存在适配所有架构的通用写法？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr User