高效strcmp，标准库源码测试

原创于 2018-11-28 10:34:44 发布 · 430 阅读

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本文记录了一次在CentOS 64位环境下对strcmp函数的优化测试。优化策略是针对字符串长度大于4的情况，通过比较每四个字符来利用缓存行优化，提高效率。测试结果显示，优化后的strcmp在执行大量比较时速度显著提升。

记一次测试，测试环境centos 64位，便于以后学习

源码里将字符串对比分为2种情况，长度大于4和小于4：

长度小于4的情况按常规处理。
长度大于4则先对检测长度/4，并行优化，最后对不足4个的字符按常规处理。

每四个字符进行比较，与cache 的优化有关：cache line 的Data大小即为4字节。

cache 和内存的映射关系。

int
STRNCMP (const char *s1, const char *s2, size_t n)
{
  unsigned char c1 = '\0';
  unsigned char c2 = '\0';

  if (n >= 4)
    {
      size_t n4 = n >> 2;
      do
	{
	  c1 = (unsigned char) *s1++;
	  c2 = (unsigned char) *s2++;
	  if (c1 == '\0' || c1 != c2)
	    return c1 - c2;
	  c1 = (unsigned char) *s1++;
	  c2 = (unsigned char) *s2++;
	  if (c1 == '\0' || c1 != c2)
	    return c1 - c2;
	  c1 = (unsigned char) *s1++;
	  c2 = (unsigned char) *s2++;
	  if (c1 == '\0' || c1 != c2)
	    return c1 - c2;
	  c1 = (unsigned char) *s1++;
	  c2 = (unsigned char) *s2++;
	  if (c1 == '\0' || c1 != c2)
	    return c1 - c2;
	} while (--n4 > 0);
      n &= 3;
    }

  while (n > 0)
    {
      c1 = (unsigned char) *s1++;
      c2 = (unsigned char) *s2++;
      if (c1 == '\0' || c1 != c2)
	return c1 - c2;
      n--;
    }

  return c1 - c2;
}

对比方法：比较50长度的字符串，分别执行100000次，对比结果：

real 0m0.001s
user 0m0.001s
sys 0m0.000s

real 0m0.006s
user 0m0.006s
sys 0m0.000s

可见，使用源码的方式对比速度快很多。