自己写的memcpy内存对齐优化问题

SIWWC 2018-02-03 10:30:37

第一个函数我先让源地址对齐4字节，再一次4字节的复制，最后移动剩下的

void* memcpy_copy_align(void* dst, const void* src, size_t count) {

	assert(dst);

	assert(src);



	int *dalign, *salign;

	int nchunks, slice;

	char* dstp = (char*)dst;

	const char* srcp = (const char*)src;



	if (dstp<srcp + count && dstp>srcp) {

		dstp += count - 1;

		srcp += count - 1;

		for (; ((int)srcp & 3) != 0; count--) {

			if (!count)

				return dst;

			*dstp-- = *srcp--;

		}

		*dstp = *srcp;

		count--;



		nchunks = count >> 2;

		slice = count & 3;

		if (nchunks) {

			dalign = (int*)dstp;

			salign = (int*)srcp;

			while (nchunks--)

				*--dalign = *--salign;

			dstp = (char*)dalign;

			srcp = (char*)salign;

		}

		while (slice--)

			*--dstp = *--srcp;

	}

	else {

		for (; ((int)srcp & 3) != 0; count--) {

			if (!count)

				return dst;

			*dstp++ = *srcp++;

		}



		nchunks = count >> 2;

		slice = count & 3;

		if (nchunks) {

			dalign = (int*)dstp;

			salign = (int*)srcp;

			while (nchunks--)

				*dalign++ = *salign++;

			dstp = (char*)dalign;

			srcp = (char*)salign;

		}

		while (slice--)

			*dstp++ = *srcp++;

	}

	return dst;

}

第二个函数我不管地址对齐，直接一次复制4字节，再复制剩下的

void* memcpy_copy(void* dst, const void* src, size_t count) {

	assert(dst);

	assert(src);



	int *dalign, *salign;

	int nchunks, slice;

	char* dstp = (char*)dst;

	const char* srcp = (const char*)src;



	nchunks = count >> 2;

	slice = count & 3;



	if (dstp<srcp + count && dstp>srcp) {

		dstp += count;

		srcp += count;

		if (nchunks) {

			dalign = (int*)dstp;

			salign = (int*)srcp;

			while (nchunks--)

				*--dalign = *--salign;

			dstp = (char*)dalign;

			srcp = (char*)salign;

		}

		while (slice--)

			*--dstp = *--srcp;

	}

	else {

		if (nchunks) {

			dalign = (int*)dstp;

			salign = (int*)srcp;

			while (nchunks--)

				*dalign++ = *salign++;

			dstp = (char*)dalign;

			srcp = (char*)salign;

		}

		while (slice--)

			*dstp++ = *srcp++;

	}

	return dst;

}

第三个函数是全部一位一位移动

void* memcpy_copy_a(void* dst, const void* src, size_t count) {

	assert(dst);

	assert(src);



	char* dstp = (char*)dst;

	const char* srcp = (const char*)src;



	if (dstp<srcp + count && dstp>srcp) {

		dstp += count;

		srcp += count;

		while (count--)

			*--dstp = *--srcp;

	}

	else {

		while (count--)

			*dstp++ = *srcp++;

	}

	return dst;

}

然后main函数测试

int main()

{

	int i;

	clock_t start;

	int len = sizeof(char) * 1024 * 1024 * 512;

	char* b = (char*)malloc(len + 2);

	printf("%x\n", b);



	start = clock();

	memcpy_copy_align(b + 2, b, len);

	printf("\n位对齐块移动时间差：%ld\n", clock() - start);



	start = clock();

	memcpy_copy(b + 2, b, len);

	printf("\n位不对齐块移动时间差：%ld\n", clock() - start);



	start = clock();

	memcpy_copy_a(b + 2, b, len);

	printf("\n位不对齐逐个时间差：%ld\n", clock() - start);



	start = clock();

	memcpy(b + 2, b, len);

	printf("\n系统memcpy时间差：%ld\n\n", clock() - start);



	return 0;

}

测试结果：

我最不解的是第一个和第二个函数，第一个我进行了位对齐再进行的块移动，就算因为对齐的额外开销没有达到优化的目的，也不应该比第二个函数慢那么多啊，不解
ps:是在vs2017 x86平台release模式下测试的

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晨星 2018-02-06

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谢谢给分~~

paschen 2018-02-04

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引用 5 楼 SIWWC的回复:

[quote=引用 3 楼 paschen 的回复:] 程序运行速度除了算法外还和很多有关，如CPU Cache等，一个可能的原因是，你第一次memcpy时，整个BUFFER都是在内存中，而之后再进行memcpy时，数据已经加载到了CPU缓存中了，这时再进行操作命中概率更大效率更高，你可以试下调整下几个输出的顺序看有没变化

嗯嗯，真的变快了，请问有没有什么这方面的书籍推荐一下呢 谢谢！！！[/quote] http://vdisk.weibo.com/s/zi0aI3JYCoC1m

SIWWC 2018-02-04

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引用 3 楼 paschen 的回复:

程序运行速度除了算法外还和很多有关，如CPU Cache等，一个可能的原因是，你第一次memcpy时，整个BUFFER都是在内存中，而之后再进行memcpy时，数据已经加载到了CPU缓存中了，这时再进行操作命中概率更大效率更高，你可以试下调整下几个输出的顺序看有没变化

嗯嗯，真的变快了，请问有没有什么这方面的书籍推荐一下呢 谢谢！！！

SIWWC 2018-02-04

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引用 1 楼 steedhorse 的回复:

没细看，只是好奇会不会第一个函数把处理器的cache给预热了。试着把第一个函数执行两遍，看看有没有不同？

真的也，看到运行结果时我觉得太神奇了，竟然真的第二遍变快了

想再问一下有没有关于这方面的书籍推荐呢

非常感谢！！！

SIWWC 2018-02-04

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引用 6 楼 paschen 的回复:

[quote=引用 5 楼 SIWWC的回复:][quote=引用 3 楼 paschen 的回复:] 程序运行速度除了算法外还和很多有关，如CPU Cache等，一个可能的原因是，你第一次memcpy时，整个BUFFER都是在内存中，而之后再进行memcpy时，数据已经加载到了CPU缓存中了，这时再进行操作命中概率更大效率更高，你可以试下调整下几个输出的顺序看有没变化

嗯嗯，真的变快了，请问有没有什么这方面的书籍推荐一下呢 谢谢！！！[/quote] http://vdisk.weibo.com/s/zi0aI3JYCoC1m[/quote] 谢谢你推荐的书籍

SIWWC 2018-02-04