Question

我必须将大量数据读入：

vector<char>

第三方库会多次读取此数据。在每个回合中，它调用我的回调函数，其签名如下：

CallbackFun ( int CBMsgFileItemID,
              unsigned long CBtag,
              void* CBuserInfo,
              int CBdataSize,
              void* CBdataBuffer,
              int CBisFirst,
              int CBisLast )
{

   ...

}

目前我已经使用STL容器实现了一个缓冲容器，其中提供了我的方法insert()和getBuff来插入新缓冲区并获取存储缓冲区。但我仍然希望更好地执行代码，以便最小化分配和取消分配：

template<typename T1>
class buffContainer
{
private:
        class atomBuff
        {
        private:
            atomBuff(const atomBuff& arObj);
            atomBuff operator=(const atomBuff& arObj);
            public:
            int len;
            char *buffPtr;
            atomBuff():len(0),buffPtr(NULL)
            {}
            ~atomBuff()
            {
                if(buffPtr!=NULL)
                    delete []buffPtr;
            }
        };
public :
    buffContainer():_totalLen(0){}
void insert(const char const *aptr,const  unsigned long  &alen);
unsigned long getBuff(T1 &arOutObj);

private:
    std::vector<atomBuff*> moleculeBuff;
    int _totalLen;
};
template<typename T1>
void buffContainer< T1>::insert(const char const *aPtr,const  unsigned long  &aLen)
{
    if(aPtr==NULL,aLen<=0)
        return;
    atomBuff *obj=new atomBuff();
    obj->len=aLen;
    obj->buffPtr=new char[aLen];
    memcpy(obj->buffPtr,aPtr,aLen);
    _totalLen+=aLen;
    moleculeBuff.push_back(obj);

}
template<typename T1>
unsigned long buffContainer<T1>::getBuff(T1 &arOutObj)
{
    std::cout<<"Total Lenght of Data is: "<<_totalLen<<std::endl;
    if(_totalLen==0)
        return _totalLen;
    // Note : Logic pending for case size(T1) > T2::Value_Type
    int noOfObjRqd=_totalLen/sizeof(T1::value_type);
    arOutObj.resize(noOfObjRqd);
    char *ptr=(char*)(&arOutObj[0]);
    for(std::vector<atomBuff*>::const_iterator itr=moleculeBuff.begin();itr!=moleculeBuff.end();itr++)
    {
        memcpy(ptr,(*itr)->buffPtr,(*itr)->len);
        ptr+= (*itr)->len;
    }
    std::cout<<arOutObj.size()<<std::endl;

    return _totalLen;
}

如何才能让这更高效？

Answer 1

如果我对你的回调函数的猜测很有意义，那么除了向量之外你不需要任何东西：

std::vector<char> foo;
foo.reserve(MAGIC); // this is the important part. Reserve the right amount here.
                    // and you don't have any reallocs.
setup_callback_fun(CallbackFun, &foo);

CallbackFun ( int CBMsgFileItemID,
              unsigned long CBtag,
              void* CBuserInfo,
              int CBdataSize,
              void* CBdataBuffer,
              int CBisFirst,
              int CBisLast )
{
     std::vector<char>* pFoo = static_cast<std::vector<char>*>(CBuserInfo);

     char* data = static_cast<char*>CBdataBuffer;
     pFoo->insert(pFoo->end(), data, data+CBdataSize);
}

Answer 2

根据您计划使用结果的方式，您可能会尝试将传入数据放入rope数据结构而不是向量，尤其是如果您希望进入的字符串非常大。附加到绳索非常快，但随后的char-by-char遍历因常数因素而变慢。这种权衡可能对你有用，我不知道你需要对结果做些什么。

编辑：我从你的评论中看到，这是不可取的。在一般情况下，当进入的数据大小完全是任意的时，我认为你不能做得更有效率。否则，您可以尝试在向量中初始保留足够的空间，以便在平均情况下，数据适合不进行或最多只能进行一次重新分配。

我注意到你的代码有一件事：

if(aPtr==NULL,aLen<=0)

我认为你的意思是

if(aPtr==NULL || aLen<=0)

Answer 3

你可以做的主要是避免做那么多的数据复制。现在，当调用insert（）时，您将数据复制到缓冲区中。然后，当调用getbuff（）时，您将数据复制到他们（希望）指定的缓冲区。因此，要从外部获取数据，您需要复制每个字节两次。

这部分：

arOutObj.resize(noOfObjRqd);
char *ptr=(char*)(&arOutObj[0]);

似乎假设arOutObj实际上是一个向量。如果是这样的话，将getbuff重写为采用（引用a）向量而不是真正仅适用于一种类型参数的模板的正常函数会好得多。

从那里，完全消除一个数据副本变得相当简单。在insert（）中，不是手动分配内存和跟踪大小，而是将数据直接放入向量中。然后，当调用getbuff（）时，不要将数据复制到缓冲区中，只需给出对现有向量的引用。

class buffContainer {
    std::vector<char> moleculeBuff;
public:
    void insert(char const *p, unsigned long len) { 
Edit: Here you really want to add:
        moleculeBuff.reserve(moleculeBuff.size()+len);
End of edit.
        std::copy(p, p+len, std::back_inserter(moleculeBuff));
    }

    void getbuff(vector<char> &output) { 
        output = moleculeBuff;
    }
};

请注意，我已经将getbuff的结果更改为void - 因为你给它们一个向量，它的大小是已知的，并且返回大小没有意义。实际上，您可能希望实际更改签名，只返回缓冲区：

vector<char> getbuff() { 
    vector<char> temp;
    temp.swap(moleculeBuff);
    return temp;
}

由于它按值返回一个（可能很大的）向量，这在很大程度上取决于你的编译器实现命名的返回值优化（NRVO），但是1）最糟糕的情况是它无论如何都要做你正在做的事情，并且2）几乎所有合理的当前编译器都实现了NRVO。

这也解决了原始代码没有（似乎）的另一个细节。实际上，getbuff会返回一些数据，但是如果你再次调用它，它（显然不会跟踪已经返回的数据），所以它会再次返回它。它会不断分配数据，但绝不会删除任何数据这就是交换的用途：它创建一个空向量，然后用buffContainer维护的向量交换，所以buffContainer现在有一个空向量，填充的向量移交给任何叫做getbuff（）的东西。

另一种做法是将交换更进一步：基本上，你有两个缓冲区：

由buffContainer拥有的
任何调用getbuffer（）

所拥有的

在正常情况下，我们可以预期缓冲区大小会很快达到某个最大大小。从那时起，我们真的想简单地重新循环该空间：将一些数据读入一个，传递给它进行处理，然后在发生这种情况时，将数据读入另一个数据。

碰巧的是，这也很容易做到。将getbuff（）更改为如下所示：

void getbuff(vector<char> &output) {
    swap(moleculeBuff, output);
    moleculeBuff.clear();
}

这应该可以提高速度 - 而不是来回复制数据，它只是将一个向量的指针与其他数据交换到数据（以及其他一些细节，如当前分配大小和使用的大小）向量）。 clear通常真的快 - 对于矢量（或任何没有dtor的类型）它只会将矢量中的项目数设置为零（如果项目有dtors，则必须当然要毁掉它们。从那里，下次调用insert（）时，新数据将被复制到向量已经拥有的内存中（除非它需要比向量分配的空间更多的空间）。

如何让我的char缓冲区更高效？

3 个答案: