C/C++，在使用全局参数或传递参数之间进行选择

Question

假设函数f1调用f2，f2调用f3，最后调用f5，它们各自向被调用者传递一个参数"arg"，如下所示：

f1(arg, ...) -> f2(arg, ...) -> f3(arg, ...) -> f4(arg, ...) -> f5(arg, ...)

另一种方式，使用全局"arg"，无需传递参数"arg），如：

int arg = 5;
f1(...) -> f2(...) -> f3(...) -> f4(...) -> f5(...)

哪一个更好？或者还有什么方法更有用？

Answer 1

添加参数"arg"可以使函数独立且可重新输入，这可能很好，例如在多线程应用程序中。当队列中任意两个函数之间的全局变量值发生变化时，为多个函数使用一个全局变量可能会导致错误，并且会得到意外的无效结果。

Answer 2

在一些体系结构上，包括x86-64（pdf中的完整规范），前几个参数在寄存器中传递。因此，如果您总是在参数列表的同一位置使用arg，并且在所有函数中都一致使用它，那么编译器可能会利用这一点，将其保留在适当的寄存器中。

几乎所有ABI都使用寄存器作为函数的返回值；在一些ABI（例如ARM）中，这与用于第一个参数的寄存器相同。但不是在x86-64上：eax用于返回值，rdi或rcx（取决于平台）用于第一个参数。无论如何，处理寄存器远没有处理堆栈那么昂贵，而且处理堆栈也没有那么昂贵。

所以，就我个人而言，我不会担心开销。全球化会给你带来麻烦。

Answer 3

当传递几个参数时，我会提请注意这种情况。情况变得更糟：

f1(arg1, arg2, ...) -> f2(arg1, arg2, ...) -> f3(arg1, arg2, ...) -> f4(arg1, arg2, ...)

在这种情况下，定义一个结构并传递其引用是有意义的：

struct MyParams
{
    int arg1, arg2;
};
void f()
{
   MyParams prms = { ... };
   f1(prms, ...) -> f2(prms, ...) -> f3(prms, ...) -> f4(prms, ...)
}

我建议您避免使用任何全局变量。收益（如果有的话）不值得亏本。