为什么可以在嵌套循环中声明一个 STRUCT？

Question

这是一些提供的 (CS50) 代码片段，它在嵌套循环内一遍又一遍地声明相同的结构 'triple'。为什么这样可以？在我看来，在嵌套循环的范围之上声明 STRUCT 'triple' 并在每次迭代中更改值会更有效。

typedef struct
{
    BYTE rgbtBlue;
    BYTE rgbtGreen;
    BYTE rgbtRed;
} __attribute__((__packed__))
RGBTRIPLE;

.

 for (int i = 0, biHeight = abs(bi.biHeight); i < biHeight; i++)
{
    // iterate over pixels in scanline
    for (int j = 0; j < bi.biWidth; j++)
    {
        // temporary storage
        RGBTRIPLE triple;

        // read RGB triple from infile
        fread(&triple, sizeof(RGBTRIPLE), 1, inptr);

        // write RGB triple to outfile
        fwrite(&triple, sizeof(RGBTRIPLE), 1, outptr);
    }

Answer 1

在大多数情况下，此级别的效率是编译器关心的问题。编译器很可能会为每个 RGBTRIPLE 重用相同的堆栈 space！（虽然不一定。）

将 RGBTRIPLE 放在需要它的最小括号对（作用域）内可以防止您意外地、错误地访问该作用域外的变量，此时变量的内容可能无效。

Answer 2

Still, are thousands of iterations of the same declaration is better than a single declaration right before the first loop?

当然可以。无论哪种方式，一个好的编译器都不会发出有任何性能差异的代码。

适度线性性能变化可能是调用 fread() 的频率降低。

for (int i = 0, biHeight = abs(bi.biHeight); i < biHeight; i++) {
    RGBTRIPLE triple[bi.biWidth];
    fread(triple, sizeof triple, 1, inptr);
    fwrite(triple, sizeof triple, 1, outptr);
}

甚至

RGBTRIPLE triple[biHeight][bi.biWidth];
fread(triple, sizeof triple, 1, inptr);
fwrite(triple, sizeof triple, 1, outptr);

很多因素都需要考虑编码。避免专注于诸如此类的微优化。

Answer 3

这里要理解的重要一点是，语句 RGBTRIPLE triple; 声明了变量，但并不直接对应于 "creating storage," 或者实际上根本不转换为任何机器语言输出。

您只是向编译器声明此变量的作用域和用法（在最局部的块内声明是一种很好的做法，表明您只希望它在该区域内有效）。您可以将这一行放在循环之外，或者放在它的函数的顶部，而不更改可执行输出。

编译器的工作是在堆栈上有效地创建 space 以供运行时使用局部变量。在实践中，它将简单地重用在每个循环迭代中一遍又一遍使用的相同 space。（这里的人会正确地告诉你，这不是保证的行为，这在技术上是正确的，但实际上它总是会重复使用相同的 space，就好像你' d 在循环之上声明它。）

为什么可以在嵌套循环中声明一个 STRUCT？

Why is it okay to declare a STRUCT inside a nested loop?

c

cs50