glibc 和相同代码之间的不同性能

Question

我正在开发一个复制字符串的程序。我检查了性能以与 glibc 进行比较。我用这个命令下载了 glibc 的源代码：

apt-get source glibc

我比较了下面的代码。

/glibc-2.19/string/strcpy.c
#include<string> 并使用 strcpy()

应该是差不多的表现，我预料... 然而，结果却截然不同。

我尝试了一些 gcc 优化选项，例如 O1 O2 O3 但结果是相似的。

有什么魔法可以提高速度吗？希望知道原因。

这是代码

// test for performance.

/******************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stddef.h>


/******************************************************************************/
char *
strcpy_glibc (dest, src)
     char *dest;
     const char *src;
{
  char c;
  char *s = (char *) src;
  const ptrdiff_t off = dest - s - 1;

  do
    {
      c = *s++;
      s[off] = c;
    }
  while (c != '[=11=]');

  return dest;
}

/******************************************************************************/
void test(int iLoop, int iLen,
    char *szFuncName, char*(*func)(char *s1, const char *s2))
{
    time_t          tm1, tm2;
    int             i;
    char   s1[512];
    char   s2[512];

    // initialize the test string.
    for(i = 0; i < iLen; i++) {
        s1[i] = '@';
    }
    s1[iLen] = '[=11=]';

    /**************************************************************************/
    printf("test(): %s() started, iLoop = %d, iLen = %d.\n",
        szFuncName, iLoop, iLen);

    tm1 = time(NULL);

    for(i = 0; i < iLoop; i++) {
        func(s2, s1);
        func(s1, s2);
        func(s2, s1);
        func(s1, s2);
        func(s2, s1);

        func(s1, s2);
        func(s2, s1);
        func(s1, s2);
        func(s2, s1);
        func(s1, s2);
    }

    tm2 = time(NULL);

    printf("test(): %s() terminated in %d [sec].\n", szFuncName, (int)(tm2 - tm1));
    printf("test(): %s() answer s1[0] = %c.\n", szFuncName, s1[0]);
}

/******************************************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("main(): Started.\n");

    test(100000000, 511, "strcpy_glibc", strcpy_glibc);
    test(100000000, 511, "strcpy", strcpy);
    test(100000000, 511, "strcpy_glibc", strcpy_glibc);
    test(100000000, 511, "strcpy", strcpy);

    printf("main(): Terminated.\n");
    return 0;
}

/******************************************************************************/
/* EOF */

结果就在这里...

************************$ ./strcpy_test_3
main(): Started.
test(): strcpy_glibc() started, iLoop = 100000000, iLen = 511.
test(): strcpy_glibc() terminated in 238 [sec].
test(): strcpy_glibc() answer s1[0] = @.
test(): strcpy() started, iLoop = 100000000, iLen = 511.
test(): strcpy() terminated in 56 [sec].
test(): strcpy() answer s1[0] = @.
test(): strcpy_glibc() started, iLoop = 100000000, iLen = 511.
test(): strcpy_glibc() terminated in 238 [sec].
test(): strcpy_glibc() answer s1[0] = @.
test(): strcpy() started, iLoop = 100000000, iLen = 511.
test(): strcpy() terminated in 55 [sec].
test(): strcpy() answer s1[0] = @.
main(): Terminated.
************************$

嗯，这意味着 strcpy() 比 strcpy_glibc() 快 4 倍，但代码相同。

我很困惑...

Answer 1

您不能直接将 libc 代码复制到应用程序中并期望获得更好的性能，因为 libc 和 OS 有很多特定的代码和内部知识，因此预计会有性能差异。

试试这个：

static __inline__ __attribute__((always_inline))
char * strcpy_glibc(char * __restrict to, const char * __restrict from)
{
    char *save = to;

    for (; (*to = *from); ++from, ++to);
    return(save);
}

如果不频繁调用，请尝试在您的应用程序中使用 inline function 而不是函数指针。肯定会获得更好的性能，但此代码无法处理极端情况和检查。

glibc 和相同代码之间的不同性能

Different performance between glibc and same code

c

performance

gcc

glibc

strcpy