Duff's Device 是否支持其他语言？答案

【问题标题】：Does Duff's Device work in other languages?Duff's Device 是否支持其他语言？
【发布时间】：2009-05-03 17:23:46
【问题描述】：

多年前，在处理一个紧凑的图形 I/O 问题时，Tom Duff 展开了一个循环并创建了他的Duff's Device，如下所示：

dsend(to, from, count)
char *to, *from;
int count;
{
    int n = (count + 7) / 8;
    switch (count % 8) {
    case 0: do { *to = *from++;
    case 7:      *to = *from++;
    case 6:      *to = *from++;
    case 5:      *to = *from++;
    case 4:      *to = *from++;
    case 3:      *to = *from++;
    case 2:      *to = *from++;
    case 1:      *to = *from++;
           } while (--n > 0);
    }
}

（请注意，这使用旧式函数参数 - 这不是错误。）

这种编码直接来自汇编程序和 C 编码的思考，并且依赖于 C 的 case 语句。这种交错控制结构中的创造力可以在任何其他语言中使用吗？

【问题讨论】：

什么是“旧式函数参数”？

标签： c

【解决方案1】：

您可以使用任何支持计算 GOTO 语句的语言（Fortran、一些 BASIC 等）

【讨论】：

但是如果你不能动态计算 GOTO 也应该跳转的地址，它会变得非常麻烦，以至于它不再值得了。所以我认为在 PHP 这样的动态语言中这不是一个好主意......

【解决方案2】：

它在 C++ 中工作。

请注意，生成的代码取决于您的编译器。特别是，当我使用针对 ARM 架构的 GCC 编译 Duff 的设备时，生成的 ARM 汇编器在任何优化级别都不是最佳的（我认为 GCC 将它变成了一个跳转表）。

我最终只是把汇编程序的代码交给了。

【讨论】：

是的，当编译器没有进行太多优化时（这是 Duff 提出它的时候），这很好。问题是，在每一步都有直通流程和“案例”标签，并且需要一个非常好的编译器才能确定它不需要刷新寄存器等。一个好的编译器可能是无论如何都能够展开天真的实现的循环。不过，这是一个很好的面试问题:)

【解决方案3】：

Duff 的设备本质上是一个计算得到的goto，它可以用许多其他语言来完成 - 汇编（当然）和 FORTRAN 是直接支持它们的一对。

【讨论】：

【解决方案4】：

我在 JavaScript 中非常成功地使用它来加速大型数组的处理。我希望我可以在 C# 中使用它。

【讨论】：

你可以。清理案例不需要与循环相同。执行 n/8 次展开循环，最后执行 7 个条件步骤。考虑到它是针对大型阵列的，最后 7 个中的任何轻微低效率都会在噪音中消失。
Paul，如果清理用例与循环不同，那么我认为它不能再被称为 Duff 的设备了。 Duff 的设备不仅仅是循环展开。这是关于使用switch 语句跳转到展开循环的中间。

【解决方案5】：

即使不能这样使用，你仍然可能有两个循环：

dsend(to, from, count)
char *to, *from;
int count;
{
    int n;
    for(n=0; n!=count/8; n+=8){
        *to = *from++;
        *to = *from++;
        *to = *from++;
        *to = *from++;
        *to = *from++;
        *to = *from++;
        *to = *from++;
        *to = *from++;
    }
    for(; n!=count; n++)
    {
        *to = *from++;
    }
}

当然，使用较小的count 会稍微慢一些，但它的可读性更强，跨语言的移植性更强，并且与较大的count 产生非常相似的好处。

【讨论】：