Przeglądałem tutajstrlen kod i zastanawiałem się, czy optymalizacje zastosowane w kodzie są naprawdę potrzebne? Na przykład, dlaczego coś takiego nie działa równie dobrze, ani lepiej?
unsigned long strlen(char s[]) {
unsigned long i;
for (i = 0; s[i] != '\0'; i++)
continue;
return i;
}Czy prostszy kod nie jest lepszy i / lub łatwiejszy dla kompilatora do optymalizacji?
Kod strlenna stronie za linkiem wygląda następująco:
/* Copyright (C) 1991, 1993, 1997, 2000, 2003 Free Software Foundation, Inc. This file is part of the GNU C Library. Written by Torbjorn Granlund (tege@sics.se), with help from Dan Sahlin (dan@sics.se); commentary by Jim Blandy (jimb@ai.mit.edu). The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Lesser General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along with the GNU C Library; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA. */ #include <string.h> #include <stdlib.h> #undef strlen /* Return the length of the null-terminated string STR. Scan for the null terminator quickly by testing four bytes at a time. */ size_t strlen (str) const char *str; { const char *char_ptr; const unsigned long int *longword_ptr; unsigned long int longword, magic_bits, himagic, lomagic; /* Handle the first few characters by reading one character at a time. Do this until CHAR_PTR is aligned on a longword boundary. */ for (char_ptr = str; ((unsigned long int) char_ptr & (sizeof (longword) - 1)) != 0; ++char_ptr) if (*char_ptr == '\0') return char_ptr - str; /* All these elucidatory comments refer to 4-byte longwords, but the theory applies equally well to 8-byte longwords. */ longword_ptr = (unsigned long int *) char_ptr; /* Bits 31, 24, 16, and 8 of this number are zero. Call these bits the "holes." Note that there is a hole just to the left of each byte, with an extra at the end: bits: 01111110 11111110 11111110 11111111 bytes: AAAAAAAA BBBBBBBB CCCCCCCC DDDDDDDD The 1-bits make sure that carries propagate to the next 0-bit. The 0-bits provide holes for carries to fall into. */ magic_bits = 0x7efefeffL; himagic = 0x80808080L; lomagic = 0x01010101L; if (sizeof (longword) > 4) { /* 64-bit version of the magic. */ /* Do the shift in two steps to avoid a warning if long has 32 bits. */ magic_bits = ((0x7efefefeL << 16) << 16) | 0xfefefeffL; himagic = ((himagic << 16) << 16) | himagic; lomagic = ((lomagic << 16) << 16) | lomagic; } if (sizeof (longword) > 8) abort (); /* Instead of the traditional loop which tests each character, we will test a longword at a time. The tricky part is testing if *any of the four* bytes in the longword in question are zero. */ for (;;) { /* We tentatively exit the loop if adding MAGIC_BITS to LONGWORD fails to change any of the hole bits of LONGWORD. 1) Is this safe? Will it catch all the zero bytes? Suppose there is a byte with all zeros. Any carry bits propagating from its left will fall into the hole at its least significant bit and stop. Since there will be no carry from its most significant bit, the LSB of the byte to the left will be unchanged, and the zero will be detected. 2) Is this worthwhile? Will it ignore everything except zero bytes? Suppose every byte of LONGWORD has a bit set somewhere. There will be a carry into bit 8. If bit 8 is set, this will carry into bit 16. If bit 8 is clear, one of bits 9-15 must be set, so there will be a carry into bit 16. Similarly, there will be a carry into bit 24. If one of bits 24-30 is set, there will be a carry into bit 31, so all of the hole bits will be changed. The one misfire occurs when bits 24-30 are clear and bit 31 is set; in this case, the hole at bit 31 is not changed. If we had access to the processor carry flag, we could close this loophole by putting the fourth hole at bit 32! So it ignores everything except 128's, when they're aligned properly. */ longword = *longword_ptr++; if ( #if 0 /* Add MAGIC_BITS to LONGWORD. */ (((longword + magic_bits) /* Set those bits that were unchanged by the addition. */ ^ ~longword) /* Look at only the hole bits. If any of the hole bits are unchanged, most likely one of the bytes was a zero. */ & ~magic_bits) #else ((longword - lomagic) & himagic) #endif != 0) { /* Which of the bytes was the zero? If none of them were, it was a misfire; continue the search. */ const char *cp = (const char *) (longword_ptr - 1); if (cp[0] == 0) return cp - str; if (cp[1] == 0) return cp - str + 1; if (cp[2] == 0) return cp - str + 2; if (cp[3] == 0) return cp - str + 3; if (sizeof (longword) > 4) { if (cp[4] == 0) return cp - str + 4; if (cp[5] == 0) return cp - str + 5; if (cp[6] == 0) return cp - str + 6; if (cp[7] == 0) return cp - str + 7; } } } } libc_hidden_builtin_def (strlen)
Dlaczego ta wersja działa szybko?
Czy to nie robi dużo niepotrzebnej pracy?
2
Komentarze nie są przeznaczone do rozszerzonej dyskusji; ta rozmowa została przeniesiona do czatu .
—
Samuel Liew
Do przyszłego użytku oficjalne repozytorium źródłowe GNU libc znajduje się pod adresem < sourceware.org/git/?p=glibc.git >. < sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blob;f=string/… > rzeczywiście pokazuje kod podobny do powyższego;
—
zwolnić
sysdepszamiast tego zostanie zastosowana odręczna implementacja języka asemblera z katalogu na większości obsługiwanych architektur glibc (najczęściej używaną architekturą, która nie ma zamiennika jest MIPS).
Głosowanie w celu zamknięcia tego jako opartego głównie na opiniach; „Czy xxx jest naprawdę potrzebny w xxx?” jest subiektywne w stosunku do opinii ludzi.
—
SS Anne
@ JL2210: Dobrze, naprawiłem tytuł, aby uchwycić ducha pytania w tytule, który nie brzmi, jakby zastanawiał się, czy wydajność jest potrzebna, po prostu dlaczego potrzebujemy tych optymalizacji, aby uzyskać wydajność.
—
Peter Cordes
@ JL2210 FWIW, oryginalny tytuł brzmiał „Dlaczego strlen jest tak skomplikowany w C [sic!]”, I został zamknięty jako „zbyt szeroki”, następnie ponownie otwarty, a następnie zamknięty jako „głównie oparty na opiniach”. W międzyczasie próbowałem to naprawić (wdając się w krzyżowe „łamałeś moje pytanie!” I „nadużywacie swoich uprawnień edytorskich!”), Ale IMVHO problem leżał (i nadal leży) w podstawowej przesłance pytania, co było problematyczne („ten kod jest dla mnie zbyt skomplikowany, aby go zrozumieć” nie nadaje się do zadawania pytań i odpowiedzi - IMO to prośba o korepetycje, a nie odpowiedź). Nie dotykam go ponownie na 60-metrowym słupie :)
