在 C 中复制字符串中获取空字符的最快方法

Question

我需要获取指向字符串的终止空字符的指针。

目前我正在使用这种简单的方法：MyString + strlen(MyString)，这在脱离上下文的情况下可能非常好。

但是，我对这个解决方案感到不舒服，因为我必须在字符串复制后执行此操作：

char MyString[32];
char* EndOfString;
strcpy(MyString, "Foo");
EndOfString = MyString + strlen(MyString);

因此我围绕字符串循环两次，第一次在 strcpy 中，第二次在 中strlen。

我想通过返回复制字符数的自定义函数来避免这种开销：

size_t strcpylen(char *strDestination, const char *strSource)
{
    size_t len = 0;
    while( *strDestination++ = *strSource++ )
        len++;
    return len;
}

EndOfString = MyString + strcpylen(MyString, "Foobar");

但是，我担心我的实现可能比编译器提供的 CRT 函数慢（可能使用一些程序集优化或其他技巧而不是简单的 char按字符循环）。或者也许我不知道某些标准内置函数已经做到了这一点？

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我做了一些穷人基准测试，迭代 0x1FFFFFFF 乘以三个算法（strcpy+strlen、我的 strcpylen 版本和 版本 user434507）。结果是：

1) strcpy+strlen 以 967 毫秒获胜；

2) 我的版本需要更多时间：57 秒！

3）编辑后的版本需要53秒。

因此，在我的环境中使用两个 CRT 函数而不是自定义“优化”版本的速度快了 50 倍以上！

Answer 1

size_t strcpylen(char *strDestination, const char *strSource)
{
    char* dest = strDestination;
    while( *dest++ = *strSource++ );
    return dest - strDestination;
}

这几乎与 strcpy 的 CRT 版本所做的完全一样，只是 CRT 版本还会进行一些检查，例如确保两个参数都不为空。

编辑：我正在查看 VC++ 2005 的 CRT 源代码。pmg 是正确的，没有检查。 strcpy 有两个版本。一种是用汇编语言编写的，另一种是用 C 语言编写的。这是 C 版本：

char * __cdecl strcpy(char * dst, const char * src)
{
        char * cp = dst;

        while( *cp++ = *src++ )
                ;               /* Copy src over dst */

        return( dst );
}

Answer 2

Hacker's Delight 有一个很好的章节介绍了如何在 C 字符串中查找第一个空字节（请参阅第 6 章第 1 节）。我在 Google 图书，代码似乎是 这里。我总是会回到这本书。希望它有帮助。

Answer 3

使用 strlcpy()，它将返回其复制内容的长度（假设你的尺寸参数足够大）。

Answer 4

您可以尝试这样做：

int len = strlen(new_str);
memcpy(MyString, new_str, len + 1);
EndOfString = MyString + len;

仅当 new_str 很大时才有意义，因为 memcpy 比标准 while( *dest++ = *strSource++ ); 快得多code> 方法，但有额外的初始化成本。

Answer 5

只是几点说明：如果您的函数不经常被调用，那么它在您的代码中运行可能比在 C 库中运行得更快，因为您的代码已经在 CPU 缓存中。

您的基准测试正在做的是确保库调用位于缓存中，而在实际应用程序中不一定是这种情况。

此外，内联甚至可以节省更多周期：编译器和 CPU 更喜欢叶函数调用（一级封装而不是多个调用级别）来进行分支预测和数据预取。

这取决于您的代码风格、应用程序以及需要节省周期的位置。

正如你所看到的，这张图片比之前曝光的要复杂一些。

Answer 6

我想你可能在这里担心的是不必要的。您在这里可以获得的任何可能的收益都可能会被您在其他地方可以做出的更好的改进所抵消。我的建议是不要担心这个，完成你的代码，看看你的处理周期是否太短，以至于这种优化的好处超过了额外的工作和未来的加速维护工作。

简而言之：不要这样做。

Answer 7

尝试 memccpy()（或在 VC 2005+ 中使用 _memccpy()）。我针对 strcpy + strlen 和您的自定义算法对其进行了一些测试，在我的环境中它击败了两者。不过，我不知道它在你的算法中效果如何，因为对我来说，你的算法运行得比你看到的要快得多，而 strcpy + strlen 则慢得多（前者为 14.4 秒，而后者为 7.3 秒）对于后者，使用您的迭代次数）。我将下面的代码计时为大约 5 秒。

int main(int argc, char *argv[])
{
    char test_string[] = "Foo";
    char new_string[64];
    char *null_character = NULL;
    int i;
    int iterations = 0x1FFFFFFF;

    for(i = 0; i < iterations; i++)
    {
        null_character = memccpy(new_string, test_string, 0, 64);
        --null_character;
    }

    return 0;
}

Answer 8

查看 sprintf。
http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/cstdio/sprintf/