Stavo esaminando il strlencodice qui e mi chiedevo se le ottimizzazioni utilizzate nel codice fossero davvero necessarie? Ad esempio, perché qualcosa come il seguente non dovrebbe funzionare altrettanto bene o meglio?
unsigned long strlen(char s[]) {
unsigned long i;
for (i = 0; s[i] != '\0'; i++)
continue;
return i;
}Il codice più semplice non è migliore e / o più facile da ottimizzare per il compilatore?
Il codice strlennella pagina dietro il collegamento è simile al seguente:
/* 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)
Perché questa versione viene eseguita rapidamente?
Non sta facendo molto lavoro inutile?
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I commenti non sono per una discussione estesa; questa conversazione è stata spostata in chat .
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Samuel Liew
Per riferimento futuro, il repository dei sorgenti ufficiale per GNU libc è su < sourceware.org/git/?p=glibc.git >. < sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blob;f=string/… > mostra effettivamente un codice simile al precedente; tuttavia,
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zwol,
sysdepsverrà invece utilizzata un'implementazione del linguaggio assembly scritta a mano dalla directory, sulla maggior parte delle architetture supportate da glibc (l'architettura più comunemente usata che non ha una sostituzione è MIPS).
Votare per chiudere questo come principalmente basato sull'opinione pubblica; "Sono davvero necessari xxx in xxx?" è soggettivo alle opinioni delle persone.
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SS Anne,
@ JL2210: buon punto, risolto il titolo per catturare lo spirito della domanda in un titolo che non suona come se si chiedesse se sono necessarie prestazioni, proprio perché abbiamo bisogno di queste ottimizzazioni per ottenere prestazioni.
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Peter Cordes,
@ JL2210 FWIW, il titolo originale era "Perché è così complesso in C [sic!]", E fu chiuso come "troppo ampio", quindi riaperto, quindi chiuso come "principalmente basato sull'opinione". Ho cercato di risolvere questo problema (entrando nel fuoco incrociato di "hai rotto la mia domanda!" E "voi ragazzi state abusando dei vostri poteri di modifica!" Nel frattempo), ma IMVHO il problema ha mentito (e si trova ancora) nella premessa di base della domanda, il che era problematico ("questo codice è troppo complesso per me capire" non è adatto per domande e risposte - IMO è una richiesta per tutoraggio, non per una risposta). Non lo tocco di nuovo con un palo da 60 piedi :)
