Трюки от Криса

Крис Касперски

Хакер, номер #091, стр. 091-132-1

Продолжаем делиться трюками и хитростями эффективного программирования на си! Сегодня мы рассмотрим строки, указатели, циклы, память и многие другие аспекты практического программирования.

Борьба с инвариантами

Самой распространенной ошибкой, снижающей производительность, является присутствие функций-инвариантов в теле цикла. Вот классический пример:

for(a = 0, x = 0; a < strlen(s); a++)

{

x += s[a];

}

С точки зрения программиста, очевидно, что функция strelen не модифицирует строку s, а поэтому может быть вычислена лишь однажды. Только вот компилирующий этого не знает, придерживаясь принципа: все, что может быть передано по ссылке, может быть изменено, поэтому strlen(s) заново вычисляется на каждой итерации цикла, что при длинных строках снижает производительность более чем на порядок!

Исправленный вариант выглядит так:

n = strlen(s);

for(a = 0, x = 0; a < n; a++)

{

x += s[a];

}

Выравнивание строк

Наиболее эффективно обрабатываются строки, начинающиеся с адреса, кратного четырем. Именно так компилятор размещает их в стеке и статической памяти. Отсюда функция strlen(s) выполняется эффективно, а вот strlen(s+1) — не очень. То же самое относится и ко всем остальным функциям. Поэтому всегда стремись выравнивать строки, когда это только возможно. Скажем, «strcpy(s, «bytes »); strcat(s, very_long_string);» выполняется неэффективно, но если переписать код так: «strcpy(s, «bytes: »); strcat(s, very_long_string);», то скорость его выполнения значительно возрастет за счет того, что адрес конца строки s станет кратен 4-м байтам.

Правильный выбор функций

При работе с относительно короткими строками замена strlen(s) на strchr(s, 0) может дать до 5-7% ускорения, а вот замена нескольких strcat'ов на последовательность вызовов нестандартной функцией stpcpy (которая, тем не менее, присутствует во всех современных компиляторах) значительно выигрывает!

Указатели

Компиляторы стремятся размещать переменные в регистрах, избегая «дорогостоящих» операций обращения к памяти, однако не всегда это у них получается, особенно при работе с указателями, поскольку в общем случае компилятор не может быть уверен, что два различных указателя не адресуют одну и ту же ячейку памяти.

Вот, например:

f(char *x, int *dst, int n)

{

int i; for (i = 0; i < n; i++) *dst += x[i];

}

Компилятор не может поместить переменную dst в регистр, поскольку, если ячейки *x и *dst частично или полностью перекрываются, модификация ячейки *dst приводит к неожиданному изменению *x! Бред, конечно, но Стандарт не запрещает таких трюков, а оптимизатор не имеет права отступать от Стандарта, поэтому обращения к памяти происходят на каждой итерации, а это весьма «дорогостоящая», в плане процессорных тактов, операция!

Переписанный код выглядит так:

f(char *x, int *dst, int n)

{

int i,t =0;

for (i=0;i<n;i++) t+=x[i];// сохранение суммы во временной переменной

*dst+=t;// запись конечного результата в память

}

Неудачный выбор приоритетов в Си

Вопреки здравому смыслу конструкция типа *p[a]++ увеличивает отнюдь не содержимое ячейки, на которую указывает *(p+a), а значение самого указателя p! Для достижения ожидаемого результата необходимо либо явно навязать наше намерение компилятору путем расстановки скобок: «(*p)[a]++;», либо же вовсе отказаться от оператора «++», заменив его оператором «+=», и тогда наш код будет выглядеть так: «*p[a]+=1;»

Содержание  Вперед на стр. 091-132-2
загрузка...
Журнал Хакер #151Журнал Хакер #150Журнал Хакер #149Журнал Хакер #148Журнал Хакер #147Журнал Хакер #146Журнал Хакер #145Журнал Хакер #144Журнал Хакер #143Журнал Хакер #142Журнал Хакер #141Журнал Хакер #140Журнал Хакер #139Журнал Хакер #138Журнал Хакер #137Журнал Хакер #136Журнал Хакер #135Журнал Хакер #134Журнал Хакер #133Журнал Хакер #132Журнал Хакер #131Журнал Хакер #130Журнал Хакер #129Журнал Хакер #128Журнал Хакер #127Журнал Хакер #126Журнал Хакер #125Журнал Хакер #124Журнал Хакер #123Журнал Хакер #122Журнал Хакер #121Журнал Хакер #120Журнал Хакер #119Журнал Хакер #118Журнал Хакер #117Журнал Хакер #116Журнал Хакер #115Журнал Хакер #114Журнал Хакер #113Журнал Хакер #112Журнал Хакер #111Журнал Хакер #110Журнал Хакер #109Журнал Хакер #108Журнал Хакер #107Журнал Хакер #106Журнал Хакер #105Журнал Хакер #104Журнал Хакер #103Журнал Хакер #102Журнал Хакер #101Журнал Хакер #100Журнал Хакер #099Журнал Хакер #098Журнал Хакер #097Журнал Хакер #096Журнал Хакер #095Журнал Хакер #094Журнал Хакер #093Журнал Хакер #092Журнал Хакер #091Журнал Хакер #090Журнал Хакер #089Журнал Хакер #088Журнал Хакер #087Журнал Хакер #086Журнал Хакер #085Журнал Хакер #084Журнал Хакер #083Журнал Хакер #082Журнал Хакер #081Журнал Хакер #080Журнал Хакер #079Журнал Хакер #078Журнал Хакер #077Журнал Хакер #076Журнал Хакер #075Журнал Хакер #074Журнал Хакер #073Журнал Хакер #072Журнал Хакер #071Журнал Хакер #070Журнал Хакер #069Журнал Хакер #068Журнал Хакер #067Журнал Хакер #066Журнал Хакер #065Журнал Хакер #064Журнал Хакер #063Журнал Хакер #062Журнал Хакер #061Журнал Хакер #060Журнал Хакер #059Журнал Хакер #058Журнал Хакер #057Журнал Хакер #056Журнал Хакер #055Журнал Хакер #054Журнал Хакер #053Журнал Хакер #052Журнал Хакер #051Журнал Хакер #050Журнал Хакер #049Журнал Хакер #048Журнал Хакер #047Журнал Хакер #046Журнал Хакер #045Журнал Хакер #044Журнал Хакер #043Журнал Хакер #042Журнал Хакер #041Журнал Хакер #040Журнал Хакер #039Журнал Хакер #038Журнал Хакер #037Журнал Хакер #036Журнал Хакер #035Журнал Хакер #034Журнал Хакер #033Журнал Хакер #032Журнал Хакер #031Журнал Хакер #030Журнал Хакер #029Журнал Хакер #028Журнал Хакер #027Журнал Хакер #026Журнал Хакер #025Журнал Хакер #024Журнал Хакер #023Журнал Хакер #022Журнал Хакер #021Журнал Хакер #020Журнал Хакер #019Журнал Хакер #018Журнал Хакер #017Журнал Хакер #016Журнал Хакер #015Журнал Хакер #014Журнал Хакер #013Журнал Хакер #012Журнал Хакер #011Журнал Хакер #010Журнал Хакер #009Журнал Хакер #008Журнал Хакер #007Журнал Хакер #006Журнал Хакер #005Журнал Хакер #004Журнал Хакер #003Журнал Хакер #002Журнал Хакер #001