普通变量与寄存器变量速度对比

寄存器变量速度比普通变量存取速度快。对于C程序，寄存器变量不能取地址，编译器会报错。对于C++程序，可以对寄存器变量进行取址操作，编译器不会报错，但是取出来的地址似乎不是寄存器地址，而是内存地址，不知道是不是C++编译器在涉及取址运算时将寄存器变量自动转换成普通变量来处理。

1、只有普通运算

对于上述的普通累加运算而言，采用普通变量耗时0.7177秒，采用寄存器变量耗时0.111秒，速度上确实有明显的差别。

2、涉及取址运算

如果涉及取址运算，采用普通变量耗时0.7867秒，采用寄存器变量耗时0.4792秒，速度上的差别就没有那么显著了。大家可以发现两种变量取出的地址分别是0x6ffe38和0x6ffe3c，是连续的两个地址，那都是内存地址。不能确定，是不是C++编译器在涉及取址运算时自动将寄存器变量当成普通变量来处理。

实际使用时，底层硬件环境的实际情况对寄存器变量的使用会有一些限制。每个函数中只有很少的变量可以保存在寄存器中，且只允许某些类型的变量。但是，过量的寄存器声明并没有什么害处，这是因为编译器可以忽略过量的或者不支持的寄存器变量声明。另外，无论寄存器变量实际上是不是存放在寄存器中，它的地址都是不能访问的。在不同的机器中，对寄存器变量的数目和类型的具体限制也是不同的。 ——《C程序设计语言（第二版） Brain W.Kernighan & Dennis M.Ritchie》

对于C程序，寄存器变量是不能取址的：

几种线程本地存储变量和普通变量的性能比较

God一直致力于研究高并发服务端的开发，这次要优化的是libGod库中的线程本地存储变量，线程本地存储变量访问非常频繁，优化后库的性能应该会提高不少。已知的线程本地存储方法有boost中的thread_specific_ptr类，gcc中的__thread关键字，pthread中的pthread_getspecific函数。这次测试这3中本地存储以及普通变量之间的性能差别，代码如下：

#include 《iostream》

#include 《stdio.h》

#include 《pthread.h》

#include 《boost/thread/thread.hpp》

#include 《boost/thread/tss.hpp》

using namespace std;

class C {

public：

C（int a） {

m_a = a;

printf（“C（） %d\n”， m_a）;

}

~C（） {

printf（“~C（） %d\n”， m_a）;

}

private：

int m_a;

};

#define TM 3

#if TM == 1

boost：：thread_specific_ptr《C》 pc;

const char *testType = “boost”;

#elif TM == 2

__thread C *pc;

const char *testType = “__thread”;

#elif TM == 3

pthread_key_t pc;

const char *testType = “pthread”;

#else

C *pc;

const char *testType = “normal”;

#endif

void boostthreadFunc（） {

#if TM == 1

pc.reset（new C（10））;

#elif TM == 2

pc = new C（20）;

#elif TM == 3

if （pthread_key_create（&pc， NULL）） {

cout 《《 “pthread_key_create” 《《 endl;

return;

}

if （pthread_setspecific（pc， new C（30））） {

cout 《《 “pthread_setspecific” 《《 endl;

return;

}

#else

pc = new C（20）;

#endif

int switches = 5000000;

int i = switches;

struct timeval tm_start， tm_end;

gettimeofday（&tm_start， NULL）;

while （i--） {

#if TM == 1

C *c1 = pc.get（）;

C *c2 = pc.get（）;

C *c3 = pc.get（）;

C *c4 = pc.get（）;

C *c5 = pc.get（）;

C *c6 = pc.get（）;

C *c7 = pc.get（）;

C *c8 = pc.get（）;

C *c9 = pc.get（）;

C *c10 = pc.get（）;

C *c11 = pc.get（）;

C *c12 = pc.get（）;

C *c13 = pc.get（）;

C *c14 = pc.get（）;

C *c15 = pc.get（）;

C *c16 = pc.get（）;

C *c17 = pc.get（）;

C *c18 = pc.get（）;

C *c19 = pc.get（）;

C *c20 = pc.get（）;

C *c21 = pc.get（）;

C *c22 = pc.get（）;

C *c23 = pc.get（）;

C *c24 = pc.get（）;

C *c25 = pc.get（）;

C *c26 = pc.get（）;

C *c27 = pc.get（）;

C *c28 = pc.get（）;

C *c29 = pc.get（）;

C *c30 = pc.get（）;

C *c31 = pc.get（）;

C *c32 = pc.get（）;

C *c33 = pc.get（）;

C *c34 = pc.get（）;

C *c35 = pc.get（）;

C *c36 = pc.get（）;

C *c37 = pc.get（）;

C *c38 = pc.get（）;

C *c39 = pc.get（）;

C *c40 = pc.get（）;

#elif TM == 2

C *c1 = pc;

C *c2 = pc;

C *c3 = pc;

C *c4 = pc;

C *c5 = pc;

C *c6 = pc;

C *c7 = pc;

C *c8 = pc;

C *c9 = pc;

C *c10 = pc;

C *c11 = pc;

C *c12 = pc;

C *c13 = pc;

C *c14 = pc;

C *c15 = pc;

C *c16 = pc;

C *c17 = pc;

C *c18 = pc;

C *c19 = pc;

C *c20 = pc;

C *c21 = pc;

C *c22 = pc;

C *c23 = pc;

C *c24 = pc;

C *c25 = pc;

C *c26 = pc;

C *c27 = pc;

C *c28 = pc;

C *c29 = pc;

C *c30 = pc;

C *c31 = pc;

C *c32 = pc;

C *c33 = pc;

C *c34 = pc;

C *c35 = pc;

C *c36 = pc;

C *c37 = pc;

C *c38 = pc;

C *c39 = pc;

C *c40 = pc;

#elif TM == 3

C *c1 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c2 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c3 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c4 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c5 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c6 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c7 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c8 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c9 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c10 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c11 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c12 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c13 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c14 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c15 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c16 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c17 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c18 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c19 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c20 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c21 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c22 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c23 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c24 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c25 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c26 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c27 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c28 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c29 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c30 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c31 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c32 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c33 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c34 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c35 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c36 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c37 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c38 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c39 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

C *c40 = （C *）pthread_getspecific（pc）;

#else

C *c1 = pc;

C *c2 = pc;

C *c3 = pc;

C *c4 = pc;

C *c5 = pc;

C *c6 = pc;

C *c7 = pc;

C *c8 = pc;

C *c9 = pc;

C *c10 = pc;

C *c11 = pc;

C *c12 = pc;

C *c13 = pc;

C *c14 = pc;

C *c15 = pc;

C *c16 = pc;

C *c17 = pc;

C *c18 = pc;

C *c19 = pc;

C *c20 = pc;

C *c21 = pc;

C *c22 = pc;

C *c23 = pc;

C *c24 = pc;

C *c25 = pc;

C *c26 = pc;

C *c27 = pc;

C *c28 = pc;

C *c29 = pc;

C *c30 = pc;

C *c31 = pc;

C *c32 = pc;

C *c33 = pc;

C *c34 = pc;

C *c35 = pc;

C *c36 = pc;

C *c37 = pc;

C *c38 = pc;

C *c39 = pc;

C *c40 = pc;

#endif

}

gettimeofday（&tm_end， NULL）;

switches *= 40;

long long ns = （tm_end.tv_sec - tm_start.tv_sec） * 1000LL * 1000LL * 1000LL +

（tm_end.tv_usec - tm_start.tv_usec） * 1000LL;

std：：cout 《《 “####Benchmark result#### ” 《《 testType 《《 std：：endl;

std：：cout 《《 “Totol switches ： ” 《《 switches 《《 std：：endl;

std：：cout 《《 “Cost per switch（ns） ： ” 《《 （double）ns/switches 《《 std：：endl;

std：：cout 《《 “All cost switch（ns） ： ” 《《 ns 《《 std：：endl;

std：：cout 《《 “####Benchmark result####” 《《 std：：endl;

}

int main（） {

boost：：thread bt（&boostthreadFunc）;

bt.join（）;

printf（“main exit.。\n”）;

return 0;

}