String.IndexOf

仍是上次那個json解析程序的優化, 雖然速度已經比較理想, 可是看到IndexOf佔到整個解析時長的20%+, 內心仍是不爽. 我寫的IndexOf是按照UTF16字符, 一個字符一個字符去比較的, 因此當時能想到的辦法, 就是一次比較多個字符.

大概是五六年前, 我看過某一個libc裏面實現的strlen, 算法就是((i - 0x1) & ~i) & 0x80, 這個算法只能針對\0比較, 因此我在想, 若是我把i矯正成0, 那麼算法應該就會變得通用. 而後擼了一下午, 寫了一個一次比較4個UTF16 char的版本.

 1 const ulong l1u = 0x1ul | 0x1ul << 16 | 0x1ul << 32 | 0x1ul << 48;
 2 const ulong l80u = 0x8000ul | 0x8000ul << 16 | 0x8000ul << 32 | 0x8000ul << 48;
 3 
 4 public static int IndexOf(char* s, int length, char c)
 5 {
 6   int offset = 0;
 7   int align = (int)s & 0x7;
 8   //8 byte aligned or 4 char aligned
 9   if (align != 0)
10   {
11     int index = IndexOf(s, offset, align >> 1, c);
12     if (index >= 0) return index;
13   }
14   //strlen's quick check is based on ((i - 0x1) & ~i) & 0x80
15   //so, if i add `-expectedChar` onto i
16   //then i can reuse this formula
17   ulong magic = (ulong)c;
18   ulong expected = unchecked(magic | magic << 16 | magic << 32 | magic << 48);
19   offset += align >> 1;
20   int padLength = (length - offset) >> 2 << 2;
21   for (; offset < padLength; offset += 4)
22   {
23     ulong p = *(ulong*)(s + offset);
24     p = p >= expected ? unchecked(p - expected) : unchecked(expected - p);
25     if (unchecked((p - l1u) & ~p & l80u) != 0)
26     {
27       return IndexOf(s, offset, 4, c);
28     }
29   }
30   return IndexOf(s, offset, length - offset, c);
31 }
32 
33 private static int IndexOf(char* s, int offset, int length, char c)
34 {
35   if (length > 4) throw new System.Exception("FUCK U");
36   char* p = s + offset;
37   switch (length)
38   {
39     case 4: goto L4;
40     case 3: goto L3;
41     case 2: goto L2;
42     case 1: goto L1;
43   }
44   L4: if (*p++ == c) goto Found;
45   L3: if (*p++ == c) goto Found;
46   L2: if (*p++ == c) goto Found;
47   L1: if (*p++ == c) goto Found;
48   return -1;
49   Found: return (int)(p - s);
50 }

費勁了腦汁, 結果他媽的, 跑的還沒一次比較四個char的快(就是四次if)…..

媽蛋, 我得何時去研究一下這個代碼爲啥會慢, 感受不科學啊

感受這就是玄學

PS:

今天把代碼改了一下, 也沒改多少, 就是之前一次掃描一個ulong, 如今一次掃描兩個ulong, 算法仍是同樣的.

在x64下面, 速度是要比一次比較4個char來的快, 快50%以上; 不過在x86下面, 速度比4個char的版本慢一點, 應該是x86面, int64是模擬出來的緣故.