整数连接 c答案

【问题标题】：Integer concatenation c整数连接 c
【发布时间】：2011-11-03 03:01:09
【问题描述】：

我正在尝试连接两个 uint32_t 并返回一个 uint64_t。这是我的方法

uint64_t concat_int1_int2 (uint32_t int1, uint32_t int2) {
  uint64_t concatenated = int1;
  return concatenated << 32 | int2;
}

这似乎非常慢（我需要做大约 1,000,000 次，大约需要 6 分钟）。两个问题，为什么位移需要这么长时间（这似乎是限制步骤），有没有人建议更快的方法来做到这一点？

【问题讨论】：

我的第一个猜测是你正在编译一个 32 位二进制文件，而编译器不能使用原生的“long”类型。仔细检查您的构建是否生成了 x64 可执行文件？
正如大卫所说，这是正确的方法 - 你使用的是什么硬件 - 是偶然的 32 位吗？
我们能看到调用代码，或者一些分析程序的输出吗？如果你正在做类似for(int i = 0; i < 1000000; i++) printf("%" PRIu64, concat_int1_int2(int1, int2)); 的事情，那么我可以告诉你为什么需要 6 分钟...
另外，如果您将它们命名为high 和low，而不是int1 和int2，可能会更清楚。
我在 64 位机器上运行。评论了大卫关于为什么我认为转变是限制性步骤的回答。关于我的思路是否有效的任何问题？

标签： c

【解决方案1】：

你这样做的方式是正确的。 inline 该功能可能会有所帮助。您的性能问题很可能出在您没有向我们展示的代码中。

【讨论】：

嗯...我的信念是位移是限制步骤，因为如果我简单地取出它并计算我的程序执行得相当好的连接 OR int2很快。
你是对的。这是因为我没有显示代码。我计算的 uint64_t 被用作 GHashTable 的键。重要的是在键中同时包含两个整数。出于某种原因，这样做 uint64_t concat_int1_int2 (uint32_t int1, uint32_t int2) { uint64_t concatenated = int2;返回串联
一个简单的移位和或对于哈希键来说太天真了。它有时会起作用（如果输入具有正确的特征），而在其他情况下会失败（如果没有）。试试：uint64_t key=int2; key*=2654435761U; return key^int1;（谢谢你，Knuth！）
让我澄清一下，这不是为了混合功能，只是为了创建插入哈希表的唯一键。
啊，那么问题很可能是您的表要求键均匀分布。您可以通过切换到没有此要求的表或通过“混合”键以使它们分布更均匀来解决它。

【解决方案2】：

您的解决方案几乎是最佳的，它不能更快。将函数标记为inline 可能帮助很小，但不会有太大的不同。我使用您的代码在我的机器上进行了测试，运行 1,000,000 次迭代需要 10 毫秒。您的速度问题出在其他地方。

【讨论】：

【解决方案3】：

为什么要移位？只需将 32 位整数铲入适当的内存位置即可。比如：

 *((uint32_t*) concatenated) = int1;
 *(((uint32_t*) concatenated)+1) = int2;

既然我已经给了你这个想法，请注意在这个函数中，int1 和 int2 已经在堆栈上彼此相邻。因此，如果它们的顺序正确，只需将其中一个参数转换为 uint64_t 即可满足您的要求！耶指针！

【讨论】：

问题是哪个内存位置是“合适的”取决于硬件的细节。更糟糕的是，这强制操作发生在内存中，而他的代码可以完全发生在寄存器中，因此它的性能可能会更差。
为什么让它看起来比它必须的更黑客？ ((uint32_t *)concatenated)[0] = int1; ((uint32_t *)concatenated)[1] = int2;（这种方法甚至可以帮助解决字节序问题 - 将 0 和 1 更改为 HIGH 和 LOW，它们是 #defined 适合目标系统的字节序。
你们这些新奇的“阵列”。
在 ARM 和其他 RISC 架构上，参数通常通过寄存器而不是堆栈传递。甚至可以将 x86 编译器配置为生成通过寄存器传递参数的代码（GCC 中的-mregparm 开关）。程序不应该做出这样的假设，并按照您的建议进行演员表。无论如何，转换值是不行的，编译器会保证数字的语义等价，用零填充额外的字节。要使这个 hack 起作用，参数的地址必须转换为 (uint64_t*)，而不是值本身。
标准的 x86-64 调用约定甚至在寄存器中传递了前几个参数，所以它真的一点也不奇怪。如果您使用指向这些参数的指针，编译器将不得不将它们溢出到堆栈中，但是发生的顺序当然取决于编译器。