字符串拷贝函数memcpy()、strncpy()和snprintf()性能之比较

问题:

函数memcpy(dest, src, sizeof(dest))、strncpy(dest, src, sizeof(dest))和snprintf(dest, sizeof(dest), "%s", src)都可以将src字符串中的内容拷贝到dest字符串中。

哪一种方式效率最高呢?

就是说,哪种方式性能最好呢?


解决办法:

1. 建立三个文件test_memcpy.c,test_strncpy.c和test_snprintf.c:

文件test_memcpy.c:

david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ cat test_memcpy.c
#include <string.h>
int main(){
	char src[] = "1234567890";
	char dest[2048];
	int len = 0;

	for(int i = 0; i < 10000000; ++i){
		memset(dest, 0, sizeof(dest));
		len = strlen(src);
		len = sizeof(dest) - 1 > len? len: sizeof(dest) -1;
		memcpy(dest, src, len);
		dest[len] = '\0';
	}

	return 0;
}

文件test_strncpy.c:

#include <string.h>
int main() {
	char src[] = "1234567890";
	char dest[2048];
	int len = 0;
	
	for(int i = 0; i < 10000000; ++i) {
		memset(dest, 0, sizeof(dest));
		strncpy(dest, src, sizeof(dest));
	}
	
	return 0;
}
文件test_snprintf.c:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
	char src[] = "1234567890";
	char dest[2048];
	int len = 0;
	
	for(int i = 0; i < 10000000; ++i) {
		memset(dest, 0, sizeof(dest));
		snprintf(dest, sizeof(dest), "%s", src);
	}
	
	return 0;
}

2. 分别编译三个文件:

david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -o test_memcpy test_memcpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -o test_strncpy test_strncpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -o test_snprintf test_snprintf.c

3. 没有优化的情况下不同函数消耗时间对比:

david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_strncpy

real	0m16.472s
user	0m16.309s
sys	0m0.036s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_snprintf 

real	0m6.106s
user	0m6.100s
sys	0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_memcpy 

real	0m4.179s
user	0m4.144s
sys	0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$

从上面运行结果可以看出:没有任何优化的情况下,memcpy()和strncpy()性能相差4倍,snprintf()和strncpy()性能相差约2.5倍。


4.采用O3优化情况下不同函数消耗时间对比:

david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -O3 -o test_snprintf test_snprintf.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -O3 -o test_strncpy test_strncpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -O3 -o test_memcpy test_memcpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_strncpy

real	0m16.178s
user	0m16.161s
sys	0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_snprintf 

real	0m6.242s
user	0m6.032s
sys	0m0.056s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_memcpy 

real	0m3.567s
user	0m3.436s
sys	0m0.012s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$

从上面运行结果可以看出:采用O3优化后,memcpy()和strncpy()性能相差近5倍,snprintf()和strncpy()性能相差基本不变约2.5倍。

5. 性能对比结论:

在需要用到字符串拷贝函数的时候,永远不要使用strncpy(),无论什么时候都用snprintf()来代替,而memcpy()是性能更好的实现方式

strlen+memcpy也是linux内核的实现方式。

6. 意外收获结论:

将上述三个文件中的memset()改为用bzero()来实现数组的清零操作。

使用O3来进行优化,三个函数的耗时时间如下:

david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_strncpy

real	0m14.395s
user	0m13.929s
sys	0m0.092s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_snprintf 

real	0m3.785s
user	0m3.772s
sys	0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_memcpy 

real	0m1.241s
user	0m1.236s
sys	0m0.004s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$

结论:仅仅换了一个清零函数,使得memcpy()和strncpy()的性能差别达到约12倍,而snprintf()和strncpy()的性能差别也达到约4倍。

就清零操作来说,bzero()远比memset()更高效








原文地址:https://www.cnblogs.com/java20130726/p/3218503.html