静态常量POD与常量POD

Question

对于类成员函数的本地POD：

有没有理由更喜欢static const int ONE = 1;或const int ONE = 1

有什么理由更喜欢static const float HALF = (float)0.5;或const float HALF = (float)0.5吗？

例如，对于类A中的函数f

 #ifdef SP
 #define float REAL
 #else
 #define double REAL
 #endif

double
A::f(const REAL x)
{
   static const REAL HALF = (REAL)0.5;
   return max(x, HALF);
}

or

double
A::f(const REAL x)
{
   const REAL HALF = (REAL)0.5;
   return max(x, HALF);
}

or

double
A::f(const REAL x)
{
   const REAL HALF = 0.5f;
   return max(x, HALF);
}

Answer 1

例如，在函数/方法中，普通的const变量可以通过参数计算，并在相应的函数/方法调用中分配不同的值，而static const变量只能初始化一次(可能也是通过参数)，并且后续的调用对其值没有任何影响。为了说明这一区别，请看以下演示：

#include <iostream>

using std::cout;
using std::endl;

void
non_static_case(int x, int y) {
   const int z = x + y;

   cout << z << endl;
}

void
static_case(int x, int y) {
   static const int z = x + y;

   cout << z << endl;
}

int
main() {
    non_static_case(1, 2);
    non_static_case(3, 4);

    cout << endl;

    static_case(1, 2);
    static_case(3, 4);
}

输出：

3
7

3
3

您可以清楚地看到，static_case函数内部的z在第一次初始化后，在后续调用中不再更改。

值得一提的是，编译器通常使用隐藏标志来指示本地static变量是否已经初始化。在函数的每个条目上都会检查这个标志，这会导致很小的开销。然而，在这种特殊的情况下，当只考虑原语类型并且将变量赋给编译时常量时，我毫不怀疑编译器会对结果代码进行优化，并且实际上没有使用隐藏标志。因此，我想说，在这种特殊情况下，没有理由偏爱一种方法而不是另一种。

如果变量是某个类的成员，实际上与函数/方法中的变量一样，也适用相同的规则。const成员可以在构造函数初始化列表中计算，并与类的特定实例相关联，而static const成员是在程序启动初始化期间设置的，在剩余的执行过程中保持不变，并在类的所有实例之间“共享”。