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标题: 字符串copy效率性能对比~ [打印本页]

作者: wavemoon 时间: 2009-12-07 20:34
标题: 字符串copy效率性能对比~
程序中总难免会将字符串copy来copy去，常见的方法如：strncpy、snprintf、strlen+memmove等。（strcpy、sprintf之流就不讨论了，由于容易引入目标缓冲区溢出、不能有效保证尾部\0等问题，在实际工程项目中很少使用---如果不怕被bs可以尝试下。其他非主流方如bcopy、memccpy也不罗嗦了，华而不实，本质与上述三种方法并无区别。）
   之前看过别人的总结，模糊记得在目标缓冲区较大、实际待拷贝字符串较短时，strncpy性能比较烂，后两种性能较好，但strlen+memmove code起来略显麻烦，所以一般推荐采用snprintf的方式进行拷贝。
   偶有闲暇，本着事必躬亲的精神，实际测了下，性能对比如下(程序附后）：
   case 1（待copy字符串与目标缓冲区长度相近）：
            循环次数：10000 目标缓冲区长度：10240    源字符串长度：10240
            耗时： strncpy：  79ms， snprintf: 24ms， strlen+memmove：23ms
            【差距明显，但没有数量级上的差别。】
   case 2（待copy字符串与目标缓冲区相差较大）：
            循环次数：10000 目标缓冲区长度：10240    源字符串长度：5120
            耗时： strncpy：  48ms， snprintf: 4ms， strlen+memmove：2ms
         【已经产生质的差别了，耗时不在一个数量级上】
   case 3（看下另一个极端，源串极小的case）
            循环次数：1000000 目标缓冲区长度：10240    源字符串长度：16
            耗时： strncpy：  4465ms， snprintf: 127ms， strlen+memmove：32ms
            【三者已经明显拉开距离了，一目了然】
   从case2、case3来看，strncpy对源串长度变化不敏感，这也符合预期---源串不够长时，strncpy会在目标缓冲区后补充0.
   snprintf code起来比较简单，效率有保证，在大多数情况下，跟strlen+memmove在一个量级上。
   strlen+memmove虽然三个case都效率最好，但要多行code，而且使用strlen函数也有安全顾虑，好像很少看到这样拷贝字符串的。
   从三个case来看，无论在性能、编码复杂度上snprintf都完胜strncpy。
   因此在实际code中，strncpy往往是比较忌讳的，容易引起性能瓶颈，而且实在找不出不以snprintf替换它的理由。
   顺带跑下题，程序中涉及字符串的操作部分，往往是敏感地带，因为稍不留神就会出现缓冲区溢出，或处理完后目标串不能保证以\0结尾（如果真的引入这种问题，那等着在后面程序core dump、crash吧），名字带‘n‘的函数一般可以防止目标缓冲区写溢出，那是否也可以保证缓冲区以\0结尾呢？汇总如下（其实随便一个讲c lib库函数地方都有说明）：
   strncpy：如果src的前n个字节不含NULL字符，则结果不会以NULL字符结束。
                  如果src的长度小于n个字节，则以NULL填充dest直到复制完n个字节。
                  所以strncpy完了，尽量自己补\0
   snprintf：始终保证以\0结尾，即最多copy n-1个有效字符。
                  可放心用
   fgets :  最多读入n-1个字符，始终保证以\0结尾，
                  可放心用。

[/url]

#include "unistd.h"
#include "sys/time.h"
#define LOOP 10000
#define BUF_LEN 10240
#define SOURCE_LEN 16
char dst[BUF_LEN];
char src[SOURCE_LEN];
class RecTime
{
public:
      RecTime()
      {
         gettimeofday(&ts, NULL);
      }
      ~RecTime()
      {
         gettimeofday(&te, NULL);
         fprintf(stdout, "time used: %dms\n",
                  (te.tv_sec-ts.tv_sec)*1000 + (te.tv_usec-ts.tv_usec)/1000);
      }
private:
      struct timeval ts,te;
};
void test_strncpy()
{
RecTime _time_record;
for(int i=0; iLOOP; i++)
{
      if(dst != strncpy(dst, src, BUF_LEN))
      {
         fprintf(stderr, "fatal error, strncpy failed.");
         exit(1);
      }
}
return ;
}
void test_snprintf()
{
RecTime _time_record;
for(int i=0; iLOOP; i++)
{
      if(SOURCE_LEN-1 != snprintf(dst, BUF_LEN, "%s", src))
      {
         fprintf(stderr, "fatal error, snprintf failed.");
         exit(1);
      }
}
return ;
}
void test_memmove()
{
RecTime _time_record;
for(int i=0; iLOOP; i++)
{
      int len = strlen(src);
      if(dst != memmove(dst, src, len))
      {
         fprintf(stderr, "fatal error, snprintf failed.");
         exit(1);
      }
}
return ;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
/**
memset(src, '1', SOURCE_LEN-1);
src[SOURCE_LEN-1]=0;
/**
test_strncpy();
test_snprintf();
test_memmove();
return 0;
}

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：[url]http://blog.chinaunix.net/u/23273/showart_2113165.html

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