c语言 - 内存集的速度与直接赋值为零

Question

请考虑下面的结构定义。

struct xyz {
char a;
void *ptr;
uint16_t num1;
uint32_t num2;
uint64_t num3;
};

我可以通过以下 3 种方式之一将此结构的实例初始化为零。

1. 申报时

   struct xyz instance = { 0 };
   

2. 在使用 C-99 功能声明后的某个时间。

   instance = (const struct xyz) { 0 };
   

3.memset (&instance, 0, sizeof (struct xyz));

典型的 C 结构可以由编译器添加一些填充以用于对齐目的。 所以 memset 会将填充字节初始化为零。

我的问题是：

一般来说，上述方法 1 或 2 的初始化会比方法 3 更快吗？ 节省多少CPU周期并不重要，我只是好奇1和2是否比3快。

Answer 1

这是一个实现质量问题。

^{(顺便说一句，在纯理论中，实现可能有一个不是全零位字的NULL指针;在这种情况下，§3 的语义与 §1 或 §2 的语义不同;但在实践中，当今大多数常见的处理器都有一个线性虚拟地址空间，并且它们的NULL指针是所有零位的单词)}

最近的 GCC 编译器(至少在通常的 x86-64 处理器上)，启用了优化(例如gcc -O2)可能会产生相同(或非常相似)的机器代码(因为memset被扩展为专门编译并经常内联的__builtin_memset)，因此使用memset在实践中并不慢(甚至可以因为矢量化而变得更快，例如AVX机器指令)

您可以查看生成的汇编程序代码，例如gcc -S -fverbose-asm -O2 -march=native

^{(在某些情况下，特别是当struct xyz有数百个字段时，编译器甚至会为您的案例 1 和 2 合成对memset的调用！}

一般来说，上述方法 1 或 2 的初始化会比方法 3 更快吗？

在实践中，答案通常是否定的(因此更喜欢最易读的方法)。如果您非常关心，请对您的代码进行基准测试。

^{(不要忘记开发时间也要花钱;在许多情况下，你的人力时间比你可能赢得的几纳秒的CPU纳秒更有价值，而且通常不会)}