2 года назад

Источник

Войти

Все сервисы становятся доступными без ограничений

Сможете пользоваться сервисом Festima.Ru на разных устройствах.

Это удобно и бесплатно

c — какой самый эффективный способ копирования строки?

Не пишите свои собственные циклы копирования, когда вы можете использовать стандартную функцию, такую ​​как memcpy (когда известна длина) или strcpy (когда она не известна).

Современные компиляторы рассматривают их как «встроенные» функции, поэтому для константных размеров их можно расширить до нескольких ассемблерных инструкций вместо того, чтобы на самом деле вызывать библиотечную реализацию, которая должна была бы ветвиться по размеру и так далее. Итак, если вы избегаете memcpy из-за накладных расходов на вызов библиотечной функции для короткой копии, не беспокойтесь, ее не будет, если длина является константой времени компиляции.

Но даже в случаях с неизвестной или переменной длиной во время выполнения библиотечные функции обычно представляют собой оптимизированную версию, написанную от руки на ассемблере, которая намного быстрее (особенно для средних и больших строк), чем все, что вы можете сделать на чистом C, особенно для strcpy без неопределенного поведения при чтении за концом буфера.

Ваш первый блок кода имеет постоянный размер во время компиляции (вы могли использовать sizeof вместо strlen ). Ваш цикл копирования на самом деле будет распознан современными компиляторами как копия фиксированного размера и (если он большой) превратится в фактический вызов memcpy , в противном случае обычно оптимизируется аналогичным образом.

Неважно, как вы индексируете массив; оптимизирующие компиляторы могут видеть сквозь индексы или указатели size_t и делать хороший ассемблер для целевой платформы.
См. этот и этот вопросы и ответы для примеров того, как на самом деле компилируется код.
Помните, что процессоры запускают asm, а не C напрямую.
Однако этот пример слишком мал и слишком упрощен, чтобы его можно было использовать в качестве эталона. См. Идиоматический способ оценки производительности?

Второй способ эквивалентен strcpy для строки неявной длины. Это медленнее, потому что он должен искать завершающий 0 байт, если он не был известен во время компиляции после встраивания и развертывания цикла.

Особенно, если вы делаете это вручную для непостоянных строк; современные gcc/clang не могут автоматически векторизовать циклы, программа не может рассчитать количество поездок до первой итерации. то есть они терпят неудачу в циклах поиска, таких как strlen и strcpy.

Если вы на самом деле просто вызовете strcpy(dst, src) , компилятор либо раскроет его каким-то эффективным способом, либо вызовет фактический вызов библиотечной функции. Функция libc использует написанный от руки ассемблер, чтобы сделать это эффективно, особенно на ISA, таких как x86, где может помочь SIMD. Например, для x86-64 версия glibc AVX2 (https://code.woboq.org/userspace/glibc/sysdeps/x86_64/multiarch/strcpy-avx2.S.html) должна иметь возможность копировать 32 байта за такт для копии среднего размера с источником и местом назначения в горячем кэше на основных процессорах, таких как Zen2 и Skylake.

Похоже, что современные GCC/clang , а не распознают этот шаблон как strcpy так, как они распознают циклы, эквивалентные memcpy, поэтому, если вы хотите эффективно копировать строки C неизвестного размера, вам нужно использовать настоящий strcpy . (Или лучше, stpcpy , чтобы получить указатель на конец, чтобы вы знали длину строки впоследствии, что позволяет вам использовать материал с явной длиной вместо следующей функции, которая также должна сканировать строку на предмет длины. )

Запись себя с одним символа за раз в конечном итоге будут использовать инструкции загрузки/сохранения байтов, поэтому за такт может идти не более 1 байта. (Или близко к 2 на Ice Lake, вероятно, узким местом на 5-ширинном интерфейсе для load / macro-fused test / jz / store.) Так что это катастрофа для средних и больших копий с исходным кодом, переменным во время выполнения, где компилятор не могу убрать шлейф.

(https://agner.org/optimize/ для производительности процессоров x86. Другие архитектуры в целом схожи, за исключением того, насколько полезен SIMD для strcpy. необходимо использовать целочисленные битхаки общего назначения, такие как в Почему glibc strlen должен быть таким сложным, чтобы работать быстро? — но обратите внимание, что это переносимый запасной вариант glibc C, используемый только на нескольких платформах, где никто не писал вручную настроенный ассемблер.)

@0___________ утверждает, что их развернутый цикл char -at-a-time быстрее, чем glibc strcpy для строк из 1024 символов, но это неправдоподобно и, вероятно, является результатом ошибочной методологии тестирования. (Например, оптимизация компилятора, обгоняющая эталонный тест, или накладные расходы на ошибку страницы, или ленивое динамическое связывание для libc strcpy.)

Связанные вопросы и ответы:

• Обычно memcpy() быстрее, чем strcpy()? — Да, хотя для больших копий на x86 strcpy вполне справляется; x86 SIMD может эффективно проверять целые фрагменты на наличие любого нулевого байта.

• более быстрый способ, чем memcpy, для копирования строки, заканчивающейся 0

• Идиоматический способ оценки производительности? — Микробенчмаркинг сложен: вам нужен компилятор для оптимизации частей, которые должны быть оптимизированы, но при этом повторять работу в цикле бенчмаркинга, а не просто делать это один раз.

• Безопасно ли читать дальше конца буфера на одной и той же странице на платформах x86 и x64? — да и все остальные ISA, где защита памяти работает в выровненных страницах. (Технически это все еще C UB, но безопасный в ассемблере, поэтому написанный от руки ассемблер для библиотечных функций может сделать это на 100% безопасно. )

• Эффективность: массивы против указателей

• В C доступ к моему индексу массива выполняется быстрее или доступ по указателю выполняется быстрее?

ассемблер — как скопировать строку одну строку в другую на языке ассемблера mips

Задавать вопрос

спросил
1 год, 7 месяцев назад

Изменено
1 год, 6 месяцев назад

Просмотрено
1к раз

Я пытался скопировать строку в другую, но не смог найти способ сделать это. Кто-нибудь может помочь с этим?
вот вопрос:
Напишите программу, которая будет копировать строку S в T с помощью вызова процедуры. Предположим, что строка завершается нулем.

вот код, который кто-то сделал в переполнении стеков, и, как сказал мне мой инструктор, это хорошо, но его просто нужно изменить на вызов процедуры

 . данные
str1: .asciiz «Меня зовут Сулиман». # Сохраняем начальную строку
str2: .space 128 # Выделить место в памяти для новой строки
.текст
главный:
la $s0, str1 # Загрузить адрес первого символа
la $s1, str2 # Загружаем адрес второй строки
петля:
    lbu $t2, 0($s0) # Загрузить первый байт $s0 (str1) в $t2
sb $t2, 0($s1) # Сохраняем значение в $t2 в том же байте в $s1 (str2)
addi $s0, $s0, 1 # Увеличение обеих ячеек памяти на 1 байт
добавить $s1, $s1, 1
bne $t2, $zero, loop # Проверить, находится ли нулевой символ-разделитель, если да, перейти к
готово
Выполнено:
ли $v0, 4
la $a0, str2
syscall # Выводим скопированную строку в консоль
li $v0, 10 # Конец программы системный вызов
системный вызов
 

• сборка
• mips
• strcpy
• mars-simulator
• mips64

1

У меня также есть несколько комментариев, чтобы объяснить, что я делаю, я просто выбрал 128 байт, чтобы иметь запас, и я также распечатал скопированную строку

 .