快速 64 位比较答案

【问题标题】：Fast 64 bit comparison快速 64 位比较
【发布时间】：2011-01-22 18:53:19
【问题描述】：

我正在开发一个 GUI 框架，我希望所有元素都由最多 8 个字符的 ascii 字符串标识（或者 7 个就可以了）。

每次触发事件时（有些只是点击，但有些是连续的），框架会用 id 及其值回调到客户端代码。

我可以使用实际的字符串和 strcmp()，但我希望它非常快（对于移动设备），所以我想使用 char 常量（例如 int id = 'BTN1';）所以你会做一个单一的int比较来测试id。但是，4 个字符的可读性不够。

我尝试了一个实验，比如—— long int id = L'abcdefg';

...但看起来 char 常量只能容纳 4 个字符，而制作 long int char 常量的唯一方法是让您的 4 个字符宽两倍，而不是两倍人物。我在这里遗漏了什么吗？

我想让编写客户端代码的人更容易。 gui 存储在 xml 中，因此 id 是从字符串中加载的，但是客户端代码中会写入常量来比较它们。

所以，总而言之，我正在寻找一种跨平台的方法来快速进行 7-8 字符比较，有什么想法吗？

【问题讨论】：

每秒进行多少次比较？不用出汗，用绳子就够快了。
如果您的目标是为组件提供命名方案，请不要使用 long-char 的 ascii。
这可能是不可移植的。根据 C++ 标准，多字符文字（在 's 之间的多个字符）的值是实现定义的。检查您的实现文档以查看它是否正在执行您想要的操作，并检查所有可用于查看它们都执行相同操作的实现。
你说得对，Pop 和 Hassan，我想这不会影响性能，并且从一开始就限制了 64 位字符串。会用字符串。

标签： c++ string comparison

【解决方案1】：

您确定这不是过早的优化吗？您是否分析过另一个纯粹来自字符串比较的缓慢 GUI 框架？你为什么这么肯定字符串比较会太慢？当然，您没有进行 that 很多字符串比较。另外，考虑 strcmp 应该有一个接近最优的实现，可能是用为你正在编译的 CPU 量身定制的汇编编写的。

反正其他框架只是使用命名整数，例如：

static const int MY_BUTTON_ID = 1;

您可以考虑这样做，完全避免字符串问题。或者，您可以简单地编写一个辅助函数来将 const char[9] 转换为 64 位整数。这应该接受一个以 null 结尾的字符串“like so”，最多 8 个字符（假设您打算丢弃 null 字符）。那么你的程序正在传递大约 64 位整数，但程序员正在处理字符串。

编辑：这是一个将字符串转换为数字的快速函数：

__int64 makeid(const char* str)
{
    __int64 ret = 0;
    strncpy((char*)&ret, str, sizeof(__int64));
    return ret;
}

【讨论】：

我见过很多 gui 框架使用 int id，但是由于我的框架是基于接口构建器的，编码器必须将数字复制到他们的代码中（不优雅）或者接口构建器的必须为每个元素生成一个带有定义的头文件，这不适用于框架的某些应用程序我认为你是完全正确的，我没有做那么多比较，所以我会坚持字符串。我确信我的代码中的其他地方会有更大的瓶颈！谢谢！
如果您要坚持使用字符串，而且其他人已经花时间回答您的具体问题，为什么要选择这个答案？ ?
也许你没有得到我答案的最后一部分，所以我编辑了一个函数来显示。如果你调用 makeid("my id") 你会得到一个 __int64 并将字符串复制到其中。这允许您在程序员输入字符串的便利的情况下进行整数比较。请注意，它会忽略 8 号之后的所有字符。
啊，谢谢阿什利。我想 Ashley 让我更清楚地知道 strncmp 惩罚不太可能给我带来如此大的性能影响。该解决方案需要在性能和简洁性/可读性之间取得良好的折衷。我刚刚在 OS X 上做了一个基本的速度测试，无论成功还是失败，strcmp 似乎都比内联 makeid() 快 8-9 倍。无论如何，它每秒都在做几亿次。（Ashley 你能把你的帖子编辑成 strncpy((char*)&ret, ...) 干杯！）
我没想到速度差异会是 8-9 倍，但如果你测量它，就足够公平了。修正了语法错误，干杯。

【解决方案2】：

一种可能性是将您的 ID 定义为 64 位整数和 8 个字符的字符串的联合：

union ID {
  Int64 id;      // Assuming Int64 is an appropriate typedef somewhere
  char name[8];
};

现在您可以执行以下操作：

ID id;
strncpy(id.name, "Button1", 8);
if (anotherId.id == id.id) ...

【讨论】：

【解决方案3】：

string interning 的概念可以解决这个问题，将字符串比较转换为指针比较。

【讨论】：

我喜欢只比较指针的想法，但我试图获得一个对于编码员的观点来说也是最佳的解决方案（也许我不能两全其美），例如void controlClicked(sometype id, void *value) { if(id==SOME_MACRO('myButton')) { doSomethingWith(value); } else if(id==SOME_MACRO('mySlider')) { doSomethingElse(value);在这样的代码中，使用文字“myButton”和“mySlider”，程序员可以编写更少的代码。也许我可以把 SOME_MACRO() 变成一个散列函数......

【解决方案4】：

易于获得预卷组件

binary search tree 获胜——您从 set 和 map 的大多数 STL 实现中获得 red-black 树，因此您可能需要考虑这一点。

Intrusive versions 的 STL 容器在您大量移动容器节点（在一般情况下）时性能要好得多 - 但是它们有很多警告。

具体意见 -- 第一种选择

如果我是你，我会坚持使用 64 位整数类型并将其捆绑在一个侵入式容器中，并使用 boost 提供的库。但是，如果您不熟悉这类东西，那么使用 stl::map 从概念上讲更容易掌握，并且由于有更多关于这些类型的容器和最佳实践的文献和指南，因此泄漏资源的机会也更少。

备选方案 2

我相信您要解决的问题是：拥有一个映射到句柄的全局命名方案。您可以创建名称到句柄的映射，以便您可以使用名称来检索句柄：

// WidgetHandle is a polymorphic base class (i.e., it has a virtual method),
// and foo::Luv implement WidgetHandle's interface (public inheritance)
foo::WidgetHandle * LuvComponent = 
          Factory.CreateComponent<foo::Luv>( "meLuvYouLongTime");
....

.... // in different function
foo::WidgetHandle * LuvComponent = 
          Factory.RetrieveComponent<foo::Luv>("meLuvYouLongTime");

Alternative 2 是 IPC 的一个常见习惯用法，您可以在一个进程中创建一个 IPC 类型，例如管道，然后您可以要求内核按名称检索管道的另一端。

【讨论】：

感谢您的回答。我想我正在寻找最少的 LOC 版本，对程序员来说最少的麻烦，同时试图让它尽可能快。我已经对它的组件检索部分进行了排序，它只是在确定事件来自哪个组件。

【解决方案5】：

我发现代码中易于阅读的标识符与传递的表示之间存在区别。

您可以使用枚举类型（或大型常量头文件）来表示标识符吗？枚举类型的名称可以随心所欲地长且有意义，并且仍然适合（我猜）几个字节。

【讨论】：

【解决方案6】：

在 C++0x 中，您将能够使用 user-defined string literals，因此您可以添加类似 7chars..id 或 "7chars.."id 的内容：

template <char...> constexpr unsigned long long operator ""id();
constexpr unsigned long long operator ""id(const char *, size_t);

虽然我不确定你是否可以将constexpr 用于第二个。

【讨论】：