是否声明 C++变量 cons 有助于还是损害性能？

Question

我了解 const 限定数据类型的行为。不过，我很好奇，将变量限定为 const 是否会带来任何性能增益或损失。我特别考虑在独立代码块中专门声明和使用的变量。例如，类似于：

const qreal padding = CalculatePadding();
const QSizeF page_size = CalculatePagePreviewSize(padding);
const QRectF content_rect = CalculatePagePreviewContentRect(page_size);
const QList<QRectF> pages = renderer.BuildPrintPages(printer_, map_scene_);
const QFont page_number_font = CalculatePageNumberFont();
const QFontMetrics metrics(page_number_font);

假设我只需要所有这些（以及更多）的 const 限定方法。将它们全部声明为 const 是否会带来性能提升？或者，相反，这实际上会损害性能吗？

我对运行时性能感到好奇（我猜这没有什么区别，因为 const 完全是编译时检查 - 有人可以确认吗？）和编译-时间表现。我没有足够的 C++ 经验来对此有感觉，并且想知道当所有其他事情（可维护性等）都在使用 const 时，我是否应该犯过度或不足应用的错误。是平等的。

Answer 1

const 主要是编译时的事情，但是，将某些内容声明为 const 有时可以实现某些优化。如果有问题的代码不是性能瓶颈，我不会担心它，只需按预期使用 const：生成更清晰的代码并防止自己做愚蠢的事情。

Answer 2

根据我（有限的）经验， const 会对性能造成很大影响（惊讶！）
也就是说，在使用容器类时要小心 cont-ness 的作用：对于数组，一旦访问单个元素以只读方式，它可能会强制编译器创建容器的副本（例如，数组）...这是在我正在处理的代码中定位是一个巨大的痛苦。

Answer 3

我的理解是编译器可以使用 const 来潜在地优化性能，但不能保证这一点；不过，不应该有性能下降。它可能会影响运行时行为（即：编译器可以将 const 变量放在只读内存页上）。

它不应该对性能产生重大影响，但我错误地更多地使用它以方便代码维护。不过，这只是我的意见。

Answer 4

是的，如果应用于对象本身，const 可以提高性能。

示例：

int fmutable(void g(const int &)) {
    int x = 1;
    g(x);
    return x;  // mov rax, dword ptr [rsp + ...]
}

int fconst(void g(const int &)) {
    int const x = 1;
    g(x);
    return x;  // mov eax, 1
}

发生这种情况是因为改变了 const object 是非法的，因此编译器可以假设您没有这样做。

但是，将 const 添加到之前可变的引用或指针的目标并不会提高性能，因为放弃 const 然后改变原本不是 const 的对象是合法的，并且编译器不能假设您不这样做。

Answer 5

虽然从技术上来说答案是“是”，但实际答案是否定的。确实，在某些情况下，编译器可以通过考虑给定值无法更改或方法不会修改所属对象来执行代码优化。然而，这些都是情境情况，并且在优化的杂草中是如此令人难以置信，以至于预先考虑它几乎肯定是一个错误。

Answer 6

const 只是帮助您在编译时捕获错误。然而，由于有一个叫做 const_cast 的东西，您总是可以更改任何变量的常量，因此编译器实际上无法逃避任何优化。 （您还可以使用 c 风格的强制转换来消除常量，这可能会使优化无效。）