Вопрос программистам: есть ли разница в производительности при использовании массивов/кучи обычных переменных?

Применительно к Борланд-Си (-шному) компилеру, - работать будет совершенно одинаково и в обоих случаях быстрее, чем при объявлении :
int* test_array;
test_array = new int[10];
в "противовес" предложенному Вами статическому выделению памяти, которое (к стати!) "обращением к куче "(heap) совершенно не является :) ! Не помню точно, но статич. выделение памяти в Си имеет ограничение, не зависимо от размера не занятой части оперативки, в то время, как динамически можно "распластаться" на всей свободной. Но всё это актуально для задач обработки инфы, которые решаются сутками (например, моделирование процессов ядерного синтеза внутри Солнца). В "бытовых" приложениях Вы субъективно не заметите разницы при любом подходе.
Удачи.

10 целых переменных занимают 40 байт. Массив из десяти целых переменных - столько же. Нормальная память у компьютера - 4 гигабайта, то есть на миллиард таких переменных (правда, под программу у нас есть обычно около половины этой памяти). Смешно экономить несколько бвйтов из имеющихся сотен миллионов.

Одинаково
Массив это такая же кучка, только он является указателем на var0

struct noob_test
{
int i0;
int i1;
int i2;
int i3;
};

noob_test nt;
int *arr = &nt.i0;
arr[1] = 5;
print(nt.i1);// 5

Работать не будет, там юзается выравнивание. Если его отключить то должно
-------------------------------------

Лучше юзать массив

Скорее всего отдельные переменные будут работать немного быстрее, т. к. не нужно вычислять их адрес, в отличие от массива, хотя зависит от того насколько оптимальный код создаст компилятор.
Но в целом это считанные микросекунды, если не меньше.

ничего, что ты даже язык не указал? такие вещи запросто отличаются в разных ЯП.
и вообще зачем спрашивать? бери сам да тестируй. в чем проблема? если в том чтобы наплодить реально много переменных - так слепи прожку, которая сделает это за тебя. простейший кодогенератор